ES2645986T3

ES2645986T3 - Imán para implantar sin riesgo para la IRM con magnetización angular

Info

Publication number: ES2645986T3
Application number: ES13813267.5T
Authority: ES
Inventors: Martin Zimmerling
Original assignee: MED EL Elektromedizinische Geraete GmbH
Current assignee: MED EL Elektromedizinische Geraete GmbH
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2017-12-11
Anticipated expiration: 2033-07-01
Also published as: CN104540543A; EP2869890A1; AU2013286953B2; US20140012349A1; AU2013286953A1; PL2869890T3; EP2869890B1; EP2869890A4; WO2014008169A1; CN104540543B; US9872993B2

Abstract

Una disposición magnética para un sistema implantable para un paciente receptor, comprendiendo la disposición: un alojamiento para bobina implantable (402) que contiene una bobina de señal para la comunicación transcutánea de una señal de comunicación del implante; un imán para implantar cilíndrico (401) que puede girar libremente dentro del alojamiento para bobina (402) para la interacción magnética transcutánea con un correspondiente imán de fijación externo, teniendo el imán para implantar (401): i. un eje de simetría cilíndrico central, y ii. una dirección de magnetización a lo largo de un eje magnético; caracterizado por que el eje magnético forma un ángulo que se aleja del eje de simetría con un ángulo distinto de cero menor de 45 grados.

Description

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DESCRIPCION

Iman para implantar sin riesgo para la IRM con magnetizacion angular.

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a dispositivos medicos implantables, y espedficamente, a los elementos magneticos en dichos dispositivos que permiten la formacion de imagenes por resonancia magnetica.

Antecedentes de la tecnica

Algunos implantes auditivos como los implantes de ofdo medio (MEI) y los implantes cocleares (CI) emplean imanes de fijacion en la parte implantable y una parte exterior para mantener la parte exterior magneticamente en su sitio sobre el implante. Por ejemplo, segun se muestra en la Fig. 1, un sistema tfpico para implantar coclear puede incluir un alojamiento para el transmisor externo 101 que contiene bobinas transmisoras 102 y un iman de fijacion externo 103. El iman de fijacion externo 103 tiene una forma de disco cilmdrica convencional y un dipolo magnetico norte-sur que tiene un eje que es perpendicular a la piel del paciente para producir segun se muestra lmeas de campo magnetico exteriores 104. Bajo la piel del paciente se implanta un correspondiente conjunto receptor 105 que tiene bobinas receptoras 106 similares y un iman para implantar 107. El iman para implantar 107 tambien tiene forma de disco cilmdrica y un dipolo magnetico norte-sur que tiene un eje magnetico que es perpendicular a la piel del paciente para producir lmeas de campo magnetico internas 108 segun se muestra. El alojamiento para el receptor interno 105 se implanta quirurgicamente y se fija en su sitio dentro del cuerpo del paciente. El alojamiento para el transmisor externo 101 se coloca en la posicion apropiada sobre la piel que cubre el conjunto receptor interno 105 y se mantiene en su sitio mediante la interaccion entre las lmeas del campo magnetico interno 108 y las lmeas del campo magnetico externo 104. Las senales RF de las bobinas transmisoras 102 acoplan datos y/o energfa a la bobina receptora 106 que esta en comunicacion con un modulo procesador implantado (no mostrado).

Un problema surge cuando el paciente se somete a un examen de formacion de imagenes por resonancia magnetica (IRM). Se producen interacciones entre el iman para implantar y el campo magnetico externo aplicado

para la IRM. Segun se muestra en la Fig. 2, la direccion de magnetizacion m del iman para implantar 202 es, en esencia, perpendicular a la piel del paciente. Por lo tanto, el campo magnetico externo B de la IRM puede crear un

par T en el iman interno 202, que puede desplazar el iman interno 202 o la totalidad del alojamiento del implante

201 fuera de su posicion apropiada. Entre otras cosas, esto puede danar el tejido adyacente en el paciente. Ademas, el campo magnetico externo B de la IRM puede reducir o eliminar la magnetizacion m del iman para implantar

202 de manera que ya no pueda ser suficientemente fuerte para mantener el alojamiento para el transmisor externo en la posicion apropiada. El iman para implantar 202 tambien puede provocar artefactos de formacion de imagenes en la imagen IRM, puede haber tensiones inducidas en la bobina receptora y artefactos auditivos debido a la

interaccion del campo magnetico externo B de la IRM con el dispositivo implantado. Esto es especialmente un problema con intensidades de campo de IRM que superen los 1,5 Tesla.

Por lo tanto, para los sistemas para implantar existentes con disposiciones de imanes, es comun tanto no permitir la IRM como, como maximo, limitar el uso de la IRM a intensidades de campo bajas. Otras soluciones existentes incluyen la utilizacion de imanes quirurgicamente extrafbles, imanes para implantar esfericos (por ejemplo, la patente de EE.UU. 7.566.296) y varios disenos de iman de anillo (por ejemplo, la patente provisional de eE.UU. 61/227.632, presentada el 22 de julio de 2.009). Entre esas soluciones que no requieren cirugfa para extraer el iman, el diseno de iman esferico puede ser la opcion mas conveniente y mas segura para la extraccion para RMI, incluso con intensidades de campo muy altas. Pero la disposicion de iman esferico requiere un iman relativamente grande, mucho mayor que el espesor de los otros componentes del implante, aumentando de este modo el volumen ocupado por el implante. Esto a su vez puede crear sus propios problemas. Por ejemplo, algunos sistemas, tales como los implantes cocleares, se implantan entre la piel y el hueso subyacente. La "protuberancia esferica" del alojamiento del iman requiere, por lo tanto, la preparacion de un rebaje en el hueso subyacente. Esto es una etapa adicional durante la implantacion en dichas aplicaciones que puede ser muy diffcil o incluso imposible en el caso de ninos muy jovenes.

La patente de EE.UU. 20110264172 describe un iman para implantar que tiene un dipolo magnetico con un eje magnetico que es perpendicular al eje de simetna cilmdrico central de iman para implantar con forma de disco, es decir, perpendicular al eje magnetico convencional de un iman para implantar con forma de disco. Pero entre otras cosas, una disposicion de este tipo requiere un iman para implantar de tamano significativamente mayor para lograr la cantidad requerida de atraccion magnetica con el iman de fijacion externo.

La publicacion de patente de EE.UU. 2004/0189123 describe un objeto magnetico duro y el metodo de ajuste de un vector magnetico de un objeto magnetico duro. La patente de EE.UU. 7566296 describe un iman implantable que puede girar libremente en respuesta a un campo magnetico externo.

Resumen de la invencion

La presente invencion se define en la reivindicacion 1 y esta dirigida a una disposicion magnetica para un sistema implantable para un paciente receptor. Un alojamiento para bobina implantable contiene una bobina de senal para comunicacion transcutanea de una senal de comunicacion del implante. Dentro del alojamiento para bobina hay un iman para implantar cilmdrico que gira libremente para interaccion magnetica transcutanea con un correspondiente 5 iman de fijacion externo. El iman para implantar tiene un eje de simetna cilmdrico central y una direccion de magnetizacion a lo largo de un eje magnetico en angulo que se aleja del eje de simetna con un angulo distinto de cero menor de 45 grados.

En formas de realizacion espedficas adicionales, el eje magnetico puede formar un angulo que se aleja del eje de simetna con un angulo mayor de 10 grados y menor de 30 grados, por ejemplo, un angulo de 20 grados. Y puede 10 haber un recubrimiento de lubricacion que cubre al menos una parte del iman para implantar y reduce la friccion rotacional entre el iman para implantar y el alojamiento para bobina.

En cualquiera de los casos anteriores, el sistema implantable puede ser un sistema coclear para implantar, un sistema de ofdo medio para implantar, un sistema vestibular para implantar o un sistema de marcapasos lanngeo para implantar.

Breve descripcion de los dibujos

15 La Figura 1 muestra las partes de un tfpico sistema coclear para implantar.

La Figura 2 ilustra las interacciones que pueden producirse entre un iman para implantar y el campo magnetico externo aplicado para un sistema de IRM.

La Figura 3 muestra un iman para implantar cilmdrico que tiene una direccion de magnetizacion angular de acuerdo con una forma de realizacion de la presente invencion.

20 La Figura 4 muestra un ejemplo de un dispositivo coclear para implantar que tiene un alojamiento para bobina y un iman para implantar angularmente magnetizado de acuerdo con una forma de realizacion de la presente invencion.

La Figura 5 muestra una reaccion del iman para implantar angularmente magnetizado a un campo magnetico externo tal como desde un sistema de IRM.

Descripcion detallada de formas de realizacion espedficas

Varias formas de realizacion de la presente invencion se dirigen a una disposicion magnetica para un sistema 25 implantable para un paciente receptor que sea compatible con los sistemas IRM. A diferencia de un iman para implantar convencional que tiene una direccion de magnetizacion a lo largo de su eje de simetna (que da como resultado polos magneticos en cada una de las superficies del disco circulares) y en contraste con el diseno descrito en la publicacion de patente de EE.UU. 20110264172, donde el iman para implantar tiene una direccion de magnetizacion perpendicular a su eje de simetna, el iman para implantar descrito en la presente memoria tiene una 30 direccion de magnetizacion angular o inclinada a lo largo de un eje magnetico que forma un angulo que se aleja del eje de simetna con un angulo limitado.

La Figura 3 muestra un iman para implantar cilmdrico 300 que tiene un campo magnetico 301 con una direccion de magnetizacion angular 303 de acuerdo con una forma de realizacion de la presente invencion. La direccion de magnetizacion angular 303 (es decir, la orientacion del dipolo magnetico) forma un angulo inclinado con el eje de 35 simetna cilmdrico central 302 que es menor de 45°. Normalmente, la direccion de magnetizacion angular 303 sena

al menos 10° y no mas de aproximadamente 30°, por ejemplo, alrededor de 20°.

La Figura 4 muestra un ejemplo de un dispositivo coclear para implantar 400 implantable que tiene un iman para implantar angularmente magnetizado 401 que esta encapsulado en un alojamiento para bobina 402 en el que el iman para implantar 401 es libre de girar alrededor de su eje de simetna cilmdrico central. En la piel sobre el 40 dispositivo coclear para implantar 400 hay una bobina transmisora exterior 405 con un iman de fijacion externo 404, que tiene un campo magnetico de orientacion axial convencional. El campo magnetico angular del iman para implantar 401 interactua magneticamente 403 con el campo de orientacion axial convencional del iman de fijacion externo 404 para mantener la bobina transmisora exterior 405 en la posicion apropiada sobre el alojamiento para bobina 402.

45 La Figura 5 muestra la reaccion de un iman para implantar angularmente magnetizado 504 a un campo magnetico externo 500. Durante la utilizacion normal, el iman para implantar 504 tiene alguna direccion de magnetizacion angular inicial 502 con respecto al eje de simetna cilmdrico central 501 del iman para implantar 504 que le permite atraer mas fuertemente al iman de fijacion externo (no mostrado en la Fig. 5). Cuando se impone un nuevo campo magnetico externo fuerte 500, por ejemplo, desde un procedimiento de IRM, el iman para implantar 504 puede girar 50 libremente y girara alrededor de su eje de simetna cilmdrico central 501 en una nueva direccion de magnetizacion

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503 en la que la magnetizacion del iman para implantar 504 (es decir, el dipolo magnetico) tiene un componente paralelo al campo magnetico externo 500 en el escaner IRM.

Una ventaja significativa de un iman para implantar con magnetizacion angular es que cuando el implante (y el iman) se implanta en un plano sagital (por ejemplo, un implante auditivo), la intensidad del campo magnetico del iman para implantar no se debilita si el paciente implantado se somete a un procedimiento de IRM, incluso para intensidades de campo magnetico externo tan altas como 3 Tesla. Esto se debe a que el iman del implante se autoalinea con el campo magnetico externo, de manera que el angulo entre el vector de magnetizacion (dipolo) del iman para implantar y el campo magnetico externo nunca excede un valor de 70° a 80°.

Ademas, un iman para implantar con magnetizacion angular es compatible con un dispositivo externo con iman convencional magnetizado axialmente. Por el contrario, un iman para implantar con una direccion de magnetizacion que sea perpendicular al eje geometrico del iman para implantar (por ejemplo, como en la publicacion de patente de EE.UU. US20110264172) no es compatible con un dispositivo externo con un iman magnetizado axialmente. Una ventaja adicional sobre un iman con una direccion de magnetizacion perpendicular a su eje geometrico es que no necesita un volumen de iman significativamente mayor (aproximadamente del 20 al 30% mas que un iman convencional magnetizado axialmente) para lograr la misma atraccion magnetica entre el iman para implantar y un iman externo.

Sin embargo, el par de torsion ejercido sobre el iman para implantar (y, por lo tanto, sobre el propio dispositivo para implantar) puede ser casi tan alto como con un iman para implantar convencional magnetizado axialmente; el par es proporcional al seno del angulo entre el dipolo del iman para implantar y el campo magnetico externo. Ademas, la magnetizacion angular del iman para implantar puede permitir que un dispositivo externo se una con un iman convencional magnetizado axialmente de alguna forma excentrica al dispositivo para implantar. Esto puede influir el suministro de energfa y la transmision de datos mediante la senal de comunicacion a traves del colgajo de piel intermedio y la fuerza de atraccion magnetica con el iman externo.

Aunque se han descrito varias formas de realizacion de ejemplo de la invencion, debe ser evidente para los expertos en la tecnica que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones que lograran algunas de las ventajas de la invencion sin apartarse del verdadero alcance de la invencion.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una disposicion magnetica para un sistema implantable para un paciente receptor, comprendiendo la disposicion:

un alojamiento para bobina implantable (402) que contiene una bobina de senal para la comunicacion transcutanea de una senal de comunicacion del implante;

un iman para implantar cilmdrico (401) que puede girar libremente dentro del alojamiento para bobina (402) para la interaccion magnetica transcutanea con un correspondiente iman de fijacion externo, teniendo el iman para implantar (401):

1. un eje de simetna cilmdrico central, y

ii. una direccion de magnetizacion a lo largo de un eje magnetico;

caracterizado por que el eje magnetico forma un angulo que se aleja del eje de simetna con un angulo distinto de cero menor de 45 grados.
2. Una disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el eje magnetico forma un angulo que se aleja del eje de simetna con un angulo mayor de 10 grados.
3. Una disposicion de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde el eje magnetico forma un angulo que se aleja del eje de simetna con un angulo menor de 30 grados.
4. Una disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el eje magnetico forma un angulo que se aleja del eje de simetna con un angulo de 20 grados.
5. Una disposicion segun la reivindicacion 1 que comprende, ademas:

un recubrimiento de lubricacion que cubre al menos una parte del iman para implantar y reduce la friccion rotacional entre el iman para implantary el alojamiento para bobina.
6. Una disposicion segun la reivindicacion 1, en donde el sistema implantable es adecuado para implante coclear.
7. Una disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el sistema implantable es adecuado para implante de ofdo medio.
8. Una disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el sistema implantable es adecuado para implante vestibular.
9. Una disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el sistema implantable es adecuado para utilizar con un marcapasos lanngeo.