FR2568477A1 - Device for transcutaneous energy supply in particular for an implanted prosthesis. - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF POUR L'ALIMENTATION ENERGETIQUE TRANSCUTANEE
NOTAMMENT D'UNE PROTHESE IMPLANTEE
La présente invention a trait à un dispositif permettant l'alimentation ou la recharge en énergie électrique par voie transcutanée notamment d'une prothèse implantée.DEVICE FOR TRANSCUTANEOUS ENERGY SUPPLY
ESPECIALLY AN IMPLANTED PROSTHESIS
The present invention relates to a device allowing the supply or recharging of electrical energy by transcutaneous route in particular of an implanted prosthesis.
Les prothèses implantées qui utilisent comme énergie de l'électricité, sont habituellement munies de piles également implantées dont les capacités de stockage, malgré les progrès qui ont pu être effectués dans ce domaine, ne sont pas la plupart du temps suffisantes pour éviter d'avoir à intervenir sur le patient pour enlever la pile usée et en mettre une neuve. Implanted prostheses, which use electricity as energy, are usually fitted with also implanted batteries, the storage capacities of which, despite the progress which may have been made in this area, are not usually sufficient to avoid having to intervene on the patient to remove the used battery and put a new one.
Cela présente bien entendu, et en particulier pour le patient, des contraintes et gênes certaines, tout particulièrement si la prothèse est implantée à long terme, et peut poser des problèmes cliniques du fait de l'intervention chirurgicale nécessaire à une telle substitution de piles. This presents of course, and in particular for the patient, certain constraints and discomfort, especially if the prosthesis is implanted long term, and can pose clinical problems due to the surgical intervention necessary for such substitution of batteries.
Il n'existe pas actuellement de moyens efficaces et pratiques pour procéder à une éventuelle recharge en énergie électrique d'une batterie ou d'une pile rechargeable dont on pourrait équiper de telles prothèses électriques. There are currently no effective and practical means for carrying out a possible recharging of electrical energy from a rechargeable battery or cell with which such electric prostheses could be fitted.
Le but de l'invention est précisément de proposer de tels moyens. The object of the invention is precisely to propose such means.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour l'alimentation énergétique transcutanée notamment d'une prothèse ou analogue implantée comportant un circuit électrique à activer périodiquement ou une batterie rechargeable ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, deux électrodes individuelles, également implantées et constituées d'une capsule étanche en matériau perforable étanche isolant électriquement et renfermant un matériau conducteur électrique susceptible d'être traversé facilement par une aiguille et électriquement relié à deux bornes de connexion dudit circuit électrique à activer ou aux deux pôles de ladite batterie rechargeable ou analogue, et, d'autre part, deux aiguilles métalliques transcutanées, isolées électriquement exceptée à leur extrémité perforante, reliées chacune à l'un des deux pôles électriques d'une source d'énergie électrique de caractéristiques appropriées à celles dudit circuit ou de ladite batterie. To this end, the subject of the invention is a device for transcutaneous energy supply in particular of an implanted prosthesis or the like comprising an electrical circuit to be activated periodically or a rechargeable battery or the like, characterized in that it comprises, on the one hand, two individual electrodes, also implanted and made up of a waterproof capsule made of waterproof perforable material electrically insulating and containing an electrically conductive material capable of being easily crossed by a needle and electrically connected to two connection terminals of said electrical circuit to be activated or at the two poles of said rechargeable battery or the like, and, on the other hand, two transcutaneous metal needles, electrically isolated except at their piercing end, each connected to one of the two electric poles of a source of electrical energy of characteristics appropriate to those of said circuit or said battery.
Un tel dispositif permet notamment de recharger des batteries de prothèses implantées de manière simple et fréquente en un temps relativement court tout en assurant des recharges complètes grâce aux courants relativement importants pouvant transiter par l'intermédiaire desdites aiguilles et électrodes, sans aucun danger pour l'organisme du patient. Such a device makes it possible in particular to recharge batteries of prostheses implanted in a simple and frequent manner in a relatively short time while ensuring complete recharges thanks to the relatively large currents which can pass through said needles and electrodes, without any danger for the patient's organism.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard de la figure unique annexée illustrant schématiquement l'application du dispositif à la recharge d'une batterie d'une prothèse implantée. Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows of an embodiment of the device according to the invention, description given by way of example only and with reference to the single appended figure schematically illustrating the application of the device to recharging a battery of an implanted prosthesis.
Sur cette figure unique on a représenté une électrode 1 conforme à l'invention et constituée d'une capsule en matériau isolant électriquement et contenant un matériau 2 conducteur de l'électricité et dans la masse duquel est noyé un fil ou lamelle 3 également conducteur de l'électricité et relié par un fil électrique isolé 4 à l'un des pôles d'une batterie rechargeable symbolisée en 5. This single figure shows an electrode 1 according to the invention and consisting of a capsule of electrically insulating material and containing a material 2 conductive of electricity and in the mass of which is embedded a wire or strip 3 also conductive electricity and connected by an insulated electric wire 4 to one of the poles of a rechargeable battery symbolized in 5.
La batterie 5 est incorporée et connectée à une prothèse électrique (non représentée) implantée en un endroit déterminé du corps du patient. La batterie 5 sert à alimenter en énergie électrique par exemple un micromoteur électrique intégré dans la prothèse. The battery 5 is incorporated and connected to an electric prosthesis (not shown) implanted at a determined location on the patient's body. The battery 5 is used to supply electrical energy, for example an electric micromotor integrated in the prosthesis.
L'autre pôle de la batterie 5 est relié par un second fil électrique isolé 4' à une seconde capsule (non représentée) et identique à la capsule 1. The other pole of the battery 5 is connected by a second insulated electrical wire 4 'to a second capsule (not shown) and identical to the capsule 1.
Les deux capsules 1 sont implantées sous la peau 6 du patient aux endroits les plus appropriés à cet effet et aussi XEes-4ut pro de la prothèse. The two capsules 1 are implanted under the skin 6 of the patient in the most suitable places for this purpose and also XEes-4ut pro of the prosthesis.
Chaque capsule comprend une membrane perforable 7, résistante, biocompatible avec les tissus humains environnants et élastique de manière à interdire toute communication entre l'intérieur de la capsule 1 et l'extérieur après chaque perforation. Each capsule comprises a perforable membrane 7, resistant, biocompatible with surrounding human tissue and elastic so as to prevent any communication between the interior of the capsule 1 and the exterior after each perforation.
La membrane 7 est par exemple à base de silicone latex et est étudiée de façon à permettre de multiples perforations. The membrane 7 is for example based on latex silicone and is studied so as to allow multiple perforations.
Elle est solidarisée de manière étanche à sa périphérie avec une plaquette ou plancher 8 plat en un matériau imperforable, non conducteur de l'électricité et également biocompatible. It is tightly secured at its periphery with a flat plate or floor 8 made of a non-perforable material, non-conductive of electricity and also biocompatible.
Entre la membrane 7 et le plancher 8 est contenue une certaine quantité du matériau conducteur de l'électricité 2. Between the membrane 7 and the floor 8 is contained a certain amount of the electrically conductive material 2.
Ce matériau est par exemple une substance gélatineuse non toxique, contenant des particules d'aluminium
Les formes et dimensions de la capsule 1 peuvent varier dans de larges mesures.This material is for example a non-toxic gelatinous substance, containing aluminum particles
The shapes and dimensions of the capsule 1 can vary within wide limits.
Les capsules 1 sont de préférence implantées devant un support osseux et éventuellement des trous de fixation sur l'os du plancher dur 8 sont prévus dans celui-ci. The capsules 1 are preferably implanted in front of a bone support and optionally fixing holes on the bone of the hard floor 8 are provided in the latter.
Le conducteur électrique 3 est un fil une lamelle, un disque ou tout autre élément métallique noyé dans la masse du matériau ~conducteur 2 et susceptible d'établir un bon contact électrique entre cette masse et le fil 4. The electrical conductor 3 is a wire, a strip, a disc or any other metallic element embedded in the mass of the material ~ conductor 2 and capable of establishing good electrical contact between this mass and the wire 4.
La membrane 7 est susceptible d'être perforée par une fine aiguille transcutanée 9 métallique reliée par un fil électrique 10 à l'une des bornes' d'une source 11 de courant de recharge de la batterie 5. The membrane 7 is capable of being perforated by a fine metal transcutaneous needle 9 connected by an electric wire 10 to one of the terminals' of a source 11 of battery recharging current 5.
L'aiguille 9 est isolée électriquement par un manchon 12 par exemple en "téflon", l'extrémité perforante 13 de l'aiguille étant cependant découverte sur quelques millimètres. The needle 9 is electrically insulated by a sleeve 12, for example made of "Teflon", the perforating end 13 of the needle however being exposed over a few millimeters.
L'autre borne de la source 12 est bien entendu reliée par un conducteur 10' à une seconde aiguille (non représentée) identique à l'aiguille 9,
L'utilisation du dispositif décrit ci-dessus est particulièrement simple.The other terminal of the source 12 is of course connected by a conductor 10 'to a second needle (not shown) identical to the needle 9,
The use of the device described above is particularly simple.
Lorsqu'il est nécessaire de recharger la batterie 5, il suffit d'enfoncer les deux aiguilles 9 dans les deux capsules 1. When it is necessary to recharge the battery 5, it suffices to insert the two needles 9 into the two capsules 1.
L'aiguille 9 pénètre facilement, sans problème et sans douleur, dans la peau 6 puis la membrane 7 et la masse 2 jusqu'à venir buter contre le plancher dur 8. On sait alors que l'aiguille 9 est correctement enfoncée et que la partie distale 13 est totalement noyée dans la masse 2 et sans contact avec l'extérieur de la capsule 1. The needle 9 easily penetrates, without problem and without pain, into the skin 6 then the membrane 7 and the mass 2 until it abuts against the hard floor 8. We then know that the needle 9 is correctly inserted and that the distal part 13 is completely embedded in the mass 2 and without contact with the outside of the capsule 1.
Une fois les deux aiguilles 9 enfoncées la source 11 peut être branchée sur les conducteurs 10, 10' pour commencer la recharge de la batterie 5. Once the two needles 9 are pressed, the source 11 can be connected to the conductors 10, 10 ′ to start recharging the battery 5.
Les caractéristiques de la source 11 sont évidemment déterminées en fonction de celles de la batterie 5. The characteristics of the source 11 are obviously determined as a function of those of the battery 5.
Entre la source 11 et la batterie 5 le contact électrique est très bon et sans solution de continuité et permet de faire passer des courants d'intensité relativement importante, par exemple entre 0,1 et 1 ampère, ce qui assure une recharge complète de la batterie 5 en un temps relativement court. Between the source 11 and the battery 5 the electrical contact is very good and has no continuity solution and makes it possible to pass currents of relatively high intensity, for example between 0.1 and 1 ampere, which ensures a complete recharging of the battery 5 in a relatively short time.
Le dispositif de l'invention résout le' problème de la recharge de telles batteries en proposant une solution énergétique à long terme susceptible d'être mise en oeuvre par le patient lui-même à l'aide d'un matériel portable, sûr et efficace. The device of the invention solves the problem of recharging such batteries by proposing a long-term energy solution capable of being implemented by the patient himself using portable, safe and efficient equipment. .
La source 11 est avantageusement munie de moyens de contrôle de la charge de la batterie 5. The source 11 is advantageously provided with means for controlling the charge of the battery 5.
Enfin-, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes. C'est ainsi que le plancher 8 peut être en un matériau perforable et comporter sur sa face intérieure une plaque métallique mince imperforable (comme représenté en tiretés en 14) au contact de la substance conductrice 2 et connectée au fil 4, cette plaque constituant alors ledit élément conducteur 3. Finally, the invention is obviously not limited to the embodiment shown and described above, but on the contrary covers all variants. Thus the floor 8 can be made of a perforable material and include on its inner face a thin imperforable metal plate (as shown in dashed lines in 14) in contact with the conductive substance 2 and connected to the wire 4, this plate then constituting said conductive element 3.
Par ailleurs, les deux bornes auxquelles sont connectés les fils 4,4' peuvent non plus être celles d'une batterie rechargeable mais celles d'un circuit électrique quelconque faisant partie de la prothèse et qu'il faut activer pérodiquement, c'est-à-dire alimenter en une certaine quantité d'énergie ou de manière impulsionnelle. Furthermore, the two terminals to which the wires 4,4 'are connected can no longer be those of a rechargeable battery but those of any electrical circuit forming part of the prosthesis and which must be activated periodically, that is to say that is to say to supply a certain amount of energy or in an impulse manner.
Il est enfin à noter qu'éventuellement on pourrait utiliser le dispositif de l'invention pour effectuer une stimulation unipolaire, auquel cas une seule aiguille et une seule capsule implantée sont utilisées, le retour du courant électrique, nécessairement faible puisqu'il s'agit d'une simple stimulation électrique, s'effectuant à travers le corps du patient, l'autre pôle de la source externe d'énergie électrique étant en contact avec la peau directement ou indirectement. Finally, it should be noted that, optionally, the device of the invention could be used to perform unipolar stimulation, in which case a single needle and a single implanted capsule are used, the return of the electric current, necessarily weak since it involves by simple electrical stimulation, carried out through the patient's body, the other pole of the external source of electrical energy being in contact with the skin directly or indirectly.
Claims (8)
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