FR3050382A1

FR3050382A1 - IMPLANTABLE DEVICE

Info

Publication number: FR3050382A1
Application number: FR1600691A
Authority: FR
Inventors: Jacques Beau
Original assignee: Etic Systems
Current assignee: Etic Systems
Priority date: 2016-04-26
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2017-10-27

Abstract

L'invention concerne un dispositif implantable (1). Il existe un besoin pour des dispositifs implantables (1) chez lesquels la recharge d'une source d'énergie ou un transfert de données ou une reprogrammation du dispositif sans transmission radio dévoreuse d'énergie est possible. Selon l'invention, cet objet trouve sa solution dans un dispositif implantable (1) qui est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une électrode (2) qui est recouverte par un septum (3). Un septum peut être transpercé par une aiguille (5) et se referme de nouveau totalement après le retrait de l'aiguille. L'électrode (2) peut être reliée avec un pôle d'un accumulateur d'énergie du dispositif implantable ou avec un moyen de communication du dispositif implantable.The invention relates to an implantable device (1). There is a need for implantable devices (1) in which recharging of a power source or data transfer or reprogramming of the device without energy-consuming radio transmission is possible. According to the invention, this object finds its solution in an implantable device (1) which is characterized in that it comprises at least one electrode (2) which is covered by a septum (3). A septum can be pierced by a needle (5) and closes again completely after removal of the needle. The electrode (2) can be connected with a pole of an energy accumulator of the implantable device or with a communication means of the implantable device.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

La présente invention concerne des dispositifs implantables.The present invention relates to implantable devices.

Les dispositifs implantables peuvent être employés pour de nombreuses applications, par exemple, sous la forme d’une chambre implantable pour une administration de médicaments, pour le suivi de patients, etc.Implantable devices can be used for many applications, for example, in the form of an implantable chamber for drug delivery, for tracking patients, etc.

Les dispositifs implantables peuvent comprendre des composants électriques ou électroniques, comme, par exemple, des pompes pour l’administration en continu de médicaments ou des capteurs pour la saisie de paramètres concernant le patient ou des dispositifs de transmission pour l’envoi et la réception de données. De tels dispositifs sont dépendants d’une alimentation électrique qui limite la durée de vie du dispositif implantable. Comme on ne peut pas prendre le risque que le dispositif implantable ne cesse prématurément de travailler à cause de l’absence d’énergie, des marges de sécurité correspondantes supplémentaires doivent être prévues qui réduisent encore davantage la durée d’utilisation.Implantable devices may include electrical or electronic components, such as, for example, pumps for continuous drug delivery or sensors for capturing patient-related parameters or transmission devices for sending and receiving drugs. data. Such devices are dependent on a power supply that limits the life of the implantable device. Since we can not take the risk that the implantable device prematurely stops working because of the lack of energy, additional corresponding safety margins must be provided which further reduce the duration of use.

Si la durée de vie de l’alimentation électrique, c’est à dire des piles atteint la fin, un dispositif implantable doit être explanté afin d’être remplacé par un nouveau dispositif. Ceci représente une contrainte importante pour le patient. En outre, les dispositifs implantables ne sont en règle générale appropriés que pour une seule implantation, comme ils doivent être de nouveau stérilisés avant une nouvelle implantation. Un simple échange de piles est dans ce cas exclu. Les dispositifs peuvent être très complexes et représentent une valeur non négligeable, qui est annulée par l’explantation nécessaire. Des frais supplémentaires importants sont créés pour le système de santé.If the life of the power supply, ie the batteries reaches the end, an implantable device must be explanted in order to be replaced by a new device. This represents an important constraint for the patient. In addition, the implantable devices are generally only suitable for a single implantation, as they must be sterilized again before a new implantation. A simple exchange of batteries is excluded in this case. The devices can be very complex and represent a significant value, which is canceled by the necessary explantation. Significant additional costs are created for the health system.

Les dispositifs implantables peuvent également être équipés avec des moyens de communication, qui transmettent des données à des dispositifs de contrôle ou de commande extérieurs ou en reçoivent des données. De tels dispositifs peuvent, par exemple, être des dispositifs de chronothérapie qui saisissent les paramètres concernant un patient et les transmettent par radio, par exemple, par Bluetooth ou WLAN à des dispositifs externes. En fonction des données reçues, une reprogrammation d’un dispositif implantable peut être possible. Toutefois, la transmission de données consomme également de l’énergie, notamment lors de la transmission de grandes quantités de données, comme, par exemple, pour une reprogrammation, qui empêche une longue durée d’implantation. C’est la raison pour laquelle il y existe un besoin pour des dispositifs implantables chez lesquels la recharge d’une source d’énergie ou un transfert de données ou une reprogrammation du dispositif sans transmission radio dévoreuse d’énergie est possible.Implantable devices may also be equipped with communication means that transmit data to or receive data from external control or command devices. Such devices may, for example, be chronotherapy devices which enter the parameters relating to a patient and transmit them by radio, for example, via Bluetooth or WLAN to external devices. Depending on the received data, reprogramming of an implantable device may be possible. However, the data transmission also consumes energy, especially when transmitting large amounts of data, such as, for example, for reprogramming, which prevents a long implementation time. This is the reason why there is a need for implantable devices in which recharging of a power source or data transfer or reprogramming of the device without energy-consuming radio transmission is possible.

Selon l’invention, cet objet trouve sa solution dans un dispositif implantable qui est caractérisé en ce qu’il comprend au moins une électrode qui est recouverte par un septum.According to the invention, this object finds its solution in an implantable device which is characterized in that it comprises at least one electrode which is covered by a septum.

Un septum est un capuchon d’une chambre dans un dispositif implantable, qui peut être transpercé par une aiguille et qui se referme de nouveau totalement après le retrait de l'aiguille.A septum is a chamber cap in an implantable device that can be pierced by a needle and that closes completely again after the needle is removed.

Dans le cas d’un dispositif implantable qui présente une électrode qui est recouverte d’un septum, il est possible de gagner un accès vers l’électrode en perçant le septum par une aiguille. Si l’aiguille touche l’électrode, une liaison électriquement conductrice avec l’électrode peut être établie.In the case of an implantable device that has an electrode that is covered with a septum, it is possible to gain access to the electrode by piercing the septum with a needle. If the needle touches the electrode, an electrically conductive connection with the electrode can be established.

Pour établir une liaison électriquement conductrice, on utilise de préférence une aiguille dont la tige est isolée électriquement. Uniquement la pointe est reliée de manière conductrice avec l’autre extrémité de l’aiguille, de sorte qu’à la pointe, un contact avec l’électrode peut être établi. La tige est isolée jusque dans la zone qui se situe à l’intérieur du septum lorsque la pointe touche l’électrode, de sorte qu’il n’y a pas de liaison électriquement conductrice avec la zone au-delà du septum. Si deux pôles s’avèrent nécessaires, par exemple, pour la mesure d’une tension, le tissu du patient peut former l’autre pôle. Pour ceci, soit deux aiguilles peuvent être employées, soit une aiguille électriquement conductrice avec une enveloppe conductrice, isolée électriquement de l’aiguille sur une partie de la tige. Une liaison électriquement conductrice peut alors être établie vers l’électrode par la pointe de l’aiguille pendant que la tige peut établir une liaison électriquement conductrice avec le tissu. L’électrode peut, par exemple, être reliée avec un pôle d’un accumulateur d’énergie du dispositif implantable. De cette manière, une liaison électriquement conductrice peut être réalisée vers l’accumulateur d’énergie par laquelle une mesure précise de la tension résiduelle de l’accumulateur d’énergie peut être réalisée et une recharge est éventuellement possible.To establish an electrically conductive connection, a needle whose rod is electrically insulated is preferably used. Only the tip is conductively connected to the other end of the needle, so that at the tip contact with the electrode can be established. The stem is isolated into the area within the septum when the tip touches the electrode so that there is no electrically conductive connection to the area beyond the septum. If two poles are needed, for example, for measuring one voltage, the patient's tissue can form the other pole. For this, either two needles can be used, either an electrically conductive needle with a conductive envelope, electrically isolated from the needle on a portion of the rod. An electrically conductive bond may then be established toward the electrode by the tip of the needle while the rod can electrically conductive to the tissue. The electrode may, for example, be connected with a pole of an energy accumulator of the implantable device. In this way, an electrically conductive connection can be made to the energy accumulator by which an accurate measurement of the residual voltage of the energy accumulator can be carried out and recharging is possibly possible.

Théoriquement, il suffit d’un accès vers une électrode pour la mesure de la tension résiduelle de l’accumulateur d’énergie dans la mesure où l’autre pôle est en contact avec le tissu du patient. De préférence, pourtant, le dispositif dispose de deux électrodes de sorte qu’une liaison électrique vers les deux pôles d’un accumulateur d’énergie peut être réalisée par des aiguilles.Theoretically, all that is required is an access to an electrode for measuring the residual voltage of the energy accumulator to the extent that the other pole is in contact with the patient's tissue. Preferably, however, the device has two electrodes so that an electrical connection to the two poles of an energy accumulator can be achieved by needles.

Au moins une électrode doit être recouverte avec un septum, afin d’empêcher un court-circuit par l’intermédiaire du tissu du patient. Pourtant, de préférence, les deux électrodes sont recouvertes chacune d’un septum ou avec un septum commun.At least one electrode must be covered with a septum, in order to prevent a short circuit through the patient's tissue. However, preferably, the two electrodes are each covered with a septum or with a common septum.

En fonction de l’accumulateur d’énergie, l’accumulateur peut être chargé par l’application d’une tension. De préférence deux électrodes sont prévues sur le dispositif à cette fin, qui sont, chacune, recouvertes d’un septum pour que des courants de charge plus élevés et des durées de charge correspondantes plus courtes puissent être atteints. Tous types de courant peuvent être employés, notamment du courant continu, alternatif, pulsé ou modulé.Depending on the energy accumulator, the battery can be charged by applying a voltage. Preferably two electrodes are provided on the device for this purpose, each of which is covered with a septum so that higher load currents and corresponding shorter charging times can be achieved. All types of current can be used, including direct current, alternating current, pulsed or modulated.

Au moins une des électrodes du dispositif peut également être reliée avec un moyen de communication du dispositif implantable. Une liaison électrique peut être établie de l’extérieur par une aiguille avec un contact d‘un moyen de communication de sorte que des données peuvent être lues et transmises dans les deux sens. Cette communication de données peut être mono- ou bi-directionnelle, notamment pour une programmation en fonction de données communiquées.At least one of the electrodes of the device may also be connected to a communication means of the implantable device. An electrical connection can be established from the outside by a needle with a contact of a communication means so that data can be read and transmitted in both directions. This data communication can be mono- or bi-directional, especially for programming according to data communicated.

De préférence, chaque électrode du dispositif est reliée avec un pôle d’un accumulateur d’énergie et/ou un contact d’un dispositif de communication.Preferably, each electrode of the device is connected with a pole of an energy accumulator and / or a contact of a communication device.

Une électrode peut être disposée sur le côté extérieur sur le boîtier du dispositif.An electrode may be disposed on the outer side of the device housing.

Le dispositif implantable peut en particulier être un dispositif de chronothérapie, une pompe de perfusion, un stimulateur cardiaque, une chambre implantable, une prothèse ou tout autre dispositif.The implantable device may in particular be a chronotherapy device, an infusion pump, a pacemaker, an implantable chamber, a prosthesis or any other device.

Notamment, au moins un septum peut recouvrir une chambre d’une chambre implantable, dans laquelle est disposée une électrode. Le contact peut alors être établi sans contrainte supplémentaire pour le patient lors du remplissage de la chambre.In particular, at least one septum may cover a chamber of an implantable chamber in which an electrode is disposed. The contact can then be established without additional stress for the patient when filling the chamber.

De préférence, la position d’une électrode peut être marquée par des éléments tactiles. Il est alors facile de trouver la position correcte pour l’insertion d’une aiguille. La position d’une électrode peut être marquée de manière alternative ou complémentaire par des éléments qui peuvent être rendus visibles par des procédés d'imagerie.Preferably, the position of an electrode may be marked by tactile elements. It is then easy to find the correct position for inserting a needle. The position of an electrode can be alternately or complementarily marked by elements that can be made visible by imaging methods.

Selon l’invention, des aiguilles pour une utilisation avec un dispositif implantable comme décrit précédemment sont en outre proposées, qui sont caractérisées en ce qu’elles présentent une zone électriquement conductrice sur la tige qui est électriquement isolée du reste de l’aiguille, au moins de la pointe de l’aiguille. Comme aiguille on peut utiliser une aiguille creuse comme par exemple une aiguille de seringue ou une aiguille pleine. La pointe de l’aiguille doit de préférence avoir une forme qui évite le découpage d’une partie du septum quand le septum est percé par l’aiguille. L’aiguille peut par exemple être faite d’un matériau conducteur et la tige peut être recouverte d’une couche d’un matériau isolant, ou l’aiguille peut être faite d’un matériau isolant avec une pointe en matériau conducteur avec une liaison électrique vers l’autre extrémité de l’aiguille, par exemple par un fil.According to the invention, needles for use with an implantable device as described above are furthermore proposed, which are characterized in that they have an electrically conductive zone on the rod which is electrically isolated from the rest of the needle, at the less of the tip of the needle. As needle can be used a hollow needle such as a syringe needle or a full needle. The tip of the needle should preferably have a shape that avoids the cutting of a portion of the septum when the septum is pierced by the needle. The needle may for example be made of a conductive material and the rod may be covered with a layer of an insulating material, or the needle may be made of an insulating material with a tip of conducting material with a connection towards the other end of the needle, for example by a wire.

Dans un mode de réalisation, les aiguilles peuvent présenter une zone électriquement conductrice de la tige électriquement isolée.In one embodiment, the needles may have an electrically conductive area of the electrically insulated rod.

En outre, selon l’invention, un ensemble constitué d'un dispositif implantable précédemment décrit et d’une aiguille précédemment décrite est proposé.In addition, according to the invention, an assembly consisting of an implantable device previously described and a previously described needle is proposed.

Divers exemples de réalisation de l’invention sont décrits plus en détails par la suite à l’aide des figures jointes. Les figures doivent ainsi servir à l’illustration du principe de l’invention et sont simplifiées schématiquement et ne sont pas représentées fidèlement dans leurs dimensions. Les figures représentent ce qui suit :Various embodiments of the invention are described in more detail later with the aid of the attached figures. The figures should thus serve to illustrate the principle of the invention and are simplified schematically and are not represented accurately in their dimensions. The figures represent the following:

Les figures 1a et 1b montrent un dispositif implantable avec une électrode recouverte d’un septum en coupe, uniquement pour l’illustration du principe de l’invention, en figure 1b, après l’implantation lors d’un contact avec une aiguille ;FIGS. 1a and 1b show an implantable device with an electrode covered with a septum in section, solely to illustrate the principle of the invention, in FIG. 1b, after the implantation during a contact with a needle;

La figure 2 montre schématiquement un mode de réalisation du dispositif implantable selon l’invention en coupe, dans lequel deux électrodes sont recouvertes par un septum ;Figure 2 shows schematically an embodiment of the implantable device according to the invention in section, in which two electrodes are covered by a septum;

Les figures 3a et 3b montrent un autre mode de réalisation d’un dispositif implantable selon l’invention, dans lequel deux électrodes sont prévues, parmi lesquelles l’une est recouverte d’un septum.Figures 3a and 3b show another embodiment of an implantable device according to the invention, wherein two electrodes are provided, among which one is covered with a septum.

La figure 1a montre un dispositif implantable 1, qui n’est représenté ici que schématiquement. Il s’agit d’un dispositif implantable quelconque, tels qu’un dispositif de chronothérapie, une pompe de perfusion, un stimulateur cardiaque, une chambre implantable, une prothèse ou tout autre dispositif.Figure 1a shows an implantable device 1, which is shown here only schematically. This is any implantable device, such as a chronotherapy device, an infusion pump, a pacemaker, an implantable chamber, a prosthesis or any other device.

Le dispositif est équipé d’une électrode 2 qui est recouverte d’un septum 3.The device is equipped with an electrode 2 which is covered with a septum 3.

Le dispositif 1 de la figure 1a est implanté dans le tissu 4 d’un patient en figure 1b. L’électrode 2 est accessible de manière transcutanée en ce que la peau 6 d’un patient est transpercée par une aiguille 5 et l’aiguille 5 est déplacée jusque sur l’électrode 2 à travers le septum 3. A cet endroit, la pointe 5a de l'aiguille 5 établit un contact électriquement conducteur avec l’électrode 2. Afin d’éviter un court-circuit par l’intermédiaire du tissu 4 du patient, la tige 5b de l’aiguille 5 est isolée électriquement, de sorte qu’uniquement la pointe 5a et la partie intérieure de l’aiguille sont électriquement conductrices. L’isolation 7 s’étend lors du contact de la pointe 5a de l'aiguille 5 avec l'électrode 2 jusqu’à la zone du septum 3, de sorte qu’aucun contact électrique n’est établi entre l’électrode 2 et le tissu 4 du patient.The device 1 of FIG. 1a is implanted in the tissue 4 of a patient in FIG. 1b. The electrode 2 is accessible transcutaneously in that the skin 6 of a patient is pierced by a needle 5 and the needle 5 is moved to the electrode 2 through the septum 3. At this point, the tip 5a of the needle 5 establishes an electrically conductive contact with the electrode 2. In order to avoid a short circuit through the patient's tissue 4, the rod 5b of the needle 5 is electrically isolated, so that only the tip 5a and the inner part of the needle are electrically conductive. The insulation 7 extends during the contact of the tip 5a of the needle 5 with the electrode 2 to the region of the septum 3, so that no electrical contact is established between the electrode 2 and tissue 4 of the patient.

La figure 2 montre un dispositif implantable 1 selon l’invention en coupe, dans lequel deux électrodes 2a, 2b sont recouvertes par un septum 3 commun. Les électrodes 2a, 2b sont reliées avec les pôles 8a, 8b d’un accumulateur d’énergie 9. Les électrodes sont disposées dans deux zones du dispositif différentes, séparées l’une de l’autre par une paroi de séparation 10, de sorte le contact peut être établi avec deux aiguilles avec respectivement une électrode. L’accumulateur d’énergie est relié avec un dispositif électronique 11, comme, par exemple, un dispositif de chronothérapie, une pompe de perfusion, un stimulateur cardiaque, etc. Par le contact avec les électrodes 2a, 2b, une tension résiduelle précise de l’accumulateur d’énergie 9 peut être déterminée. L’énergie restante et la durée résiduelle disponible peuvent être précisément évaluées. En cas de besoin, l’accumulateur d’énergie 9, dans la mesure où il est approprié pour cela, peut de nouveau être chargé par un apport de courant. Le dispositif 1 ne doit pas être explanté et remplacé uniquement à cause d’une alimentation en énergie insuffisante.FIG. 2 shows an implantable device 1 according to the invention in section, in which two electrodes 2a, 2b are covered by a common septum 3. The electrodes 2a, 2b are connected with the poles 8a, 8b of a power accumulator 9. The electrodes are arranged in two different zones of the device, separated from each other by a partition wall 10, so that the contact can be established with two needles with an electrode respectively. The energy accumulator is connected with an electronic device 11, such as, for example, a chronotherapy device, an infusion pump, a pacemaker, etc. By contact with the electrodes 2a, 2b, a precise residual voltage of the energy accumulator 9 can be determined. The remaining energy and the remaining available time can be accurately evaluated. If necessary, the energy accumulator 9, to the extent that it is suitable for this purpose, can again be charged by a current supply. Device 1 should not be explanted and replaced only because of insufficient power supply.

La figure 3a montre un autre mode de réalisation d’un dispositif implantable 1 selon l'invention, dans lequel une électrode 2a recouverte par un septum 3 est prévue. L’électrode est reliée avec un raccordement d’un dispositif de communication 12. Un autre raccordement du dispositif de communication est relié avec une électrode 2c disposée sur le boîtier 13 du dispositif.FIG. 3a shows another embodiment of an implantable device 1 according to the invention, in which an electrode 2a covered by a septum 3 is provided. The electrode is connected with a connection of a communication device 12. Another connection of the communication device is connected with an electrode 2c disposed on the housing 13 of the device.

Pour la communication avec le dispositif de communication 12, des courants et des tensions faibles suffisent, de sorte qu’une isolation des deux électrodes 2a, 2b vis-à-vis du patient n’est pas nécessaire.For communication with the communication device 12, low currents and voltages are sufficient, so that isolation of the two electrodes 2a, 2b from the patient is not necessary.

Les positions des deux électrodes 2a, 2c sont marquées par des éléments tactiles 14, ici, une saillie autour de chaque électrode. Dans le cas d’un dispositif implanté proche sous la peau d’un patient, la position de chaque électrode peut être repérée et un contact peut être établi de manière sécurisée. Dans ce cas, un contact peut être établi avec chacune des deux aiguilles 51, 52 avec respectivement une des électrodes 2a, 2c. L’aiguille 51, qui doit établir un contact avec l’électrode 2a recouverte du septum 3, doit être une aiguille comme il est montré en figure 1b. L’aiguille 52 pour le contact avec l’électrode 2c peut être une simple aiguille sans isolation complémentaire.The positions of the two electrodes 2a, 2c are marked by tactile elements 14, here a projection around each electrode. In the case of a close implanted device under the skin of a patient, the position of each electrode can be located and a contact can be established in a secure manner. In this case, a contact can be established with each of the two needles 51, 52 with respectively one of the electrodes 2a, 2c. The needle 51, which must make contact with the electrode 2a covered with the septum 3, must be a needle as shown in FIG. 1b. The needle 52 for contact with the electrode 2c can be a simple needle without additional insulation.

En figure 3b, une mise en contact alternative des électrodes est représentée. Dans ce cas, uniquement une aiguille 5 est employée, qui est conçue comme l’aiguille de la figure 1b et dispose en outre d’une zone conductrice 15 de la tige isolée de l’aiguille. Le contact avec l’électrode 1c s’effectue par l’intermédiaire du tissu du patient électriquement conducteur, qui, en raison des courants et des tensions faibles n’est pas affecté lors de la transmission d’un signal.In FIG. 3b, an alternative contacting of the electrodes is shown. In this case, only a needle 5 is employed, which is designed as the needle of FIG. 1b and further has a conductive zone 15 of the insulated rod of the needle. The contact with the electrode 1c takes place via the tissue of the electrically conductive patient, which, because of the currents and low voltages, is not affected during the transmission of a signal.

Claims

1. Implantable device (1), characterized in that it comprises at least one electrode (2a, 2b, 2c), which is covered by a septum (3).

2. Implantable device (1) according to claim 1, characterized in that the electrode (2a, 2b, 2c) is connected with a pole (8a, 8b) of an energy accumulator (9) of the implantable device.

3. Implantable device (1) according to claims 1 or 2, characterized in that the electrode (2a, 2b, 2c) is connected with a communication means (12) of the implantable device.

4. Implantable device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device has two electrodes (2a, 2b, 2c), at least one (2a, 2b) is covered by a septum ( 3).

5. Implantable device (1) according to claim 4, characterized in that each electrode (2a, 2b, 2c) is connected with a contact of a communication device and / or a pole (8a, 8b) of an accumulator of energy (9).

6. Implantable device (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that an electrode (2c) is disposed on the outer side on the housing (13) of the device.

7. Implantable device (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the device has two electrodes (2a, 2b), which are each covered with a septum or a septum (3) common .

8. Implantable device (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is a chronotherapy device, an infusion pump, a pacemaker, or a implantable chamber or prosthesis.

9. Implantable device (1) according to claim 8, characterized in that at least one septum (3) covers a chamber of said implantable chamber, wherein an electrode (2a, 2b) is disposed.

10. Implantable device (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the position of the electrode (2a, 2b, 2c) is marked by tactile elements (14).

11. Implantable device (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the position of an electrode (2a, 2b, 2c) is marked by elements that can be made visible by an imaging method .

12. An assembly consisting of an implantable device (1) according to one of claims 1 to 11 and a needle (5, 51, 52) for use with said implantable device (1), characterized in that needle has a rod (7) electrically insulated.

13. The assembly of claim 12, characterized in that the needle (52) has an electrically conductive zone (15) on the needle shaft, this zone being isolated from the tip of the needle (52).

14. An assembly according to claim 12 or 13, characterized in that the needle (5, 51, 52) is a hollow or full needle.