IT201900014556A1 - Assieme inserto con identificatore a radiofrequenza per dispositivo medicale - Google Patents
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Description
TITOLO: ASSIEME INSERTO CON IDENTIFICATORE A RADIOFREQUENZA PER DISPOSITIVO MEDICALE
DESCRIZIONE
[0001] Campo dell’invenzione
[0002] La presente invenzione riguarda un assieme inserto con identificatore a radiofrequenza per dispositivo medicale e/o dentale atto ad essere operativamente collegato con un inserto con identificatore a radiofrequenza.
[0003] Ad esempio, la presente invenzione riguarda un assieme di manipolo per dispositivi piezoelettrici ultrasonici idoneo a riconoscere inserti, insert tips, mediante utilizzo di identificatore a radiofrequenza miniaturizzato.
[0004] In particolare, la presente invenzione riguarda un assieme di inserto comprendente un inserto e un identificatore a radiofrequenza, detto assieme di inserto essendo atto ad essere inserito in un manipolo di dispositivo medicale, in cui detto inserto è atto ad interagire con una parte del corpo del paziente.
[0005] Inoltre, la presente invenzione riguarda il contesto di un sistema ultrasonico, che trova una particolare e vantaggiosa applicazione in campo chirurgico medicale (ad esempio, Neuro-Spina, Craniofacciale, Ortopedia, Otorinolaringoiatrico), in campo dentale, chirurgico e non, (ad esempio, nella chirurgia orale, nell’implantologia, nell’igiene e profilassi dentale, ecc.) ma che è parimente utilizzabile in campo industriale oppure edile secondo altre forme realizzative.
[0006] Più precisamente, tale sistema è utilizzabile in settori in cui sia necessario effettuare un’asportazione, abrasione, taglio o una foratura di materiale, ad esempio di tipo mineralizzato, ma non solo di tale tipologia.
[0007] Nel seguito per applicazione si intenderà applicazione campo chirurgico medicale (ad esempio, Neuro-Spina, Craniofacciale, Ortopedia, Otorinolaringoiatrico), campo dentale, chirurgico e non, (ad esempio, nella chirurgia orale, nell’implantologia, nell’igiene e profilassi dentale, ecc.) ma che è parimente utilizzabile in campo industriale oppure edile secondo altre forme realizzative, settori in cui sia necessario effettuare un’asportazione, abrasione, taglio o una foratura di materiale, ad esempio di tipo mineralizzato, come ad esempio ossa, smalto, dentina, calcoli dentali e biofilm.
[0008] Stato della tecnica
[0009] Nel campo medicale o dentale, e specificamente in quello chirurgico o implantologico, gli ultrasuoni di potenza sono applicati nella dissezione dei tessuti duri (ossa) e molli, nella cauterizzazione dei vasi sanguigni, e in campo della profilassi dentale per la rimozione del tartaro.
[0010] Facendo riferimento al campo dell’implantologia a puro titolo di esempio, i siti per l'inserimento di viti o di altri sistemi di fissaggio nell'osso sono preparati mediante l'uso di utensili rotanti del tipo suddetto, che tuttavia presentano gravi limitazioni sia a livello intraoperatorio per l’operatore, sia a livello postoperatorio per il paziente.
[0011] Solo per menzionarne alcune, gli strumenti tradizionali risultano problematici nel caso di intervento su siti operatorii in presenza di complesse strutture anatomiche di difficile o limitato accesso chirurgico, oppure in prossimità di delicate strutture anatomiche, come nervi e vasi sanguigni.
[0012] La grande quantità di energia meccanica prodotta dalla rotazione e la considerevole pressione che l’operatore deve applicare al dispositivo sono responsabili di possibili danni alle strutture non mineralizzate, della produzione di una notevole quantità di calore, per perdite dovute all’attrito, con un conseguente surriscaldamento dei tessuti mineralizzati, di affaticamento dell’operatore a scapito della precisione e del controllo intraoperatorio richiesto.
[0013] Il contesto della presente invenzione riguarda sistemi ultrasonici di potenza per uso in ambito medicale e dentale come, ad esempio, quello dell’implantologia orale. Tuttavia questa invenzione è ugualmente applicabile in altri campi del settore medicale ed industriale.
[0014] Il funzionamento della maggior parte dei sistemi ultrasonici di potenza si basa sulla trasmissione di onde longitudinali nei mezzi di applicazione. Tali onde sono generate da trasduttori piezoelettrici e trasferite nei mezzi attraverso concentratori o guide d'onda dette corni ad ultrasuoni (in inglese ‘horns’ o ‘ultrasonic horns’).
[0015] Esistono tuttavia applicazioni dove le vibrazioni flessionali, torsionali o composte vengono impiegate. In campo dentale, ad esempio, le vibrazioni longitudinali eccitate nei trasduttori ad ultrasuoni sono convertite in oscillazioni flessionali attraverso l’accoppiamento a punte o inserti di forma asimmetrica. L’incorporazione di una o più curve nel profilo dell'inserto ha un duplice obiettivo: permettere un buon accesso all'interno del cavo orale, e convertire il movimento longitudinale del trasduttore in una vibrazione a flessione lineare a ridosso della parte operativa dell'inserto.
[0016] Negli ablatori ad ultrasuoni il movimento flessionale di inserti di forma uncinata è normalmente usato per rimuovere i depositi calcificati (tartaro) dai denti. Nei bisturi ad ultrasuoni (come il “Piezosurgery device” di Mectron spa) il movimento trasversale prodotto in inserti a forma di falce è utilizzato per dissezionare con precisione le ossa mandibolari ed altri tessuti mineralizzati.
[0017] Esistono inoltre ablatori ultrasonici che rimuovono il tartaro attraverso oscillazioni sia lineari che ellittiche, come ad esempio descritti in DE102005044074A1 oppure in EP2057960B1. In questi sistemi, movimenti vibratori aventi componenti bidirezionali sono generati negli inserti mediante vibrazioni flessionali del trasduttore su piani ortogonali, si veda in particolare EP2057960B1. Le configurazioni di questi trasduttori flessionali si rifanno ad un concetto precedentemente divulgato in cui l’oscillazione trasversale è causata da volumi piezoelettrici adiacenti inseriti radialmente e assialmente con polarizzazioni opposte [si veda ad Mori, E. et al., “New Bolt Clamped Flexural Mode Ultrasonic High Power Transducer with One-Dimensional Construction”, Ultrasonics International 89 Conference Proceedings”; Watanabe, Y. et al., “A Study on a New Flexural-mode Transducer-solid Horn System and its Application to Ultrasonic Plastic Welding”, Ultrasonics Vol. 34, 1996, pp. 235-238; Yun, C-H. et al “A High Power Ultrasonic Linear Motor using a Longitudinal and Bending Hybrid Bolt-Clamped Langevin Type Transducer”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 40, 2001, pp. 3773-3776].
[0018] Nelle procedure di chirurgia maxillo-facciale, le oscillazioni ultrasoniche degli inserti sono comunemente impiegate per recidere il tessuto osseo.
[0019] Secondo il protocollo dell’implantologia dentale una volta realizzato un primo foro di dimensioni ridotte si procede ad un suo progressivo allargamento usando frese rotanti di sezione crescente fino a raggiungere un diametro compatibile con l’impianto.
[0020] Gli inserti tipicamente usati nei sistemi ad ultrasuoni per operazioni condotte nel cavo orale hanno ampiezze oscillatorie insufficienti per eseguire tutti gli stadi della preparazione del sito implantare. Tale limitazione è inerente al design di questi dispositivi in cui a parità di manipolo quanto maggiori sono le sezioni trasversali degli inserti tanto minori risultano le ampiezze di vibrazioni prodotte. Questa relazione inversa tra la sezione e l’oscillazione degli inserti rappresenta un limite di applicabilità della tecnologia, specialmente nella implantologia orale dove ricavare fori di diversi millimetri di diametro è necessario.
[0021] Esiste un’ulteriore problematica legata alla vibrazione lineare degli inserti che non permette la perforazione del tessuto mandibolare a meno della applicazione, ad essa combinata, di un brandeggio manuale del manipolo. Tale movimento ausiliario è certamente difficile da produrre dall’operatore dentro la bocca ed è comunque poco compatibile con le esigenze di precisione che la pratica clinica implantologica oggi richiede.
[0022] Dispositivi ad ultrasuoni capaci di dissezionare tessuti biologici mediante l’eccitazione di vibrazioni ultrasoniche torsionali, o torsionali e longitudinali combinate sono stati noti da US7374552B2, US6402769B1, US2009/236938A1, US2011/0278988A1. La caratteristica comune di questi dispositivi è che tutti presentano un unico asse di sviluppo geometrico, essendo fondamentalmente sistemi assiali-simmetrici. In applicazioni maxillo-facciali, come la implantologia dentale, gli inserti oscillanti usati nel cavo orale hanno sviluppi notevolmente asimmetrici rispetto all’asse del trasduttore. Pertanto in questi ambiti non è possibile produrre vibrazioni torsionali, o longitudinali e torsionali nelle parti operative degli inserti seguendo i dettami delle invenzioni citate (validi solo per sistemi in cui trasduttore e parti operative sono coassiali).
[0023] Slipszenko (US2013/0253559A1) ha ideato configurazioni di sistemi ultrasonici in cui vibrazioni torsionali, flessionali, o longitudinali sono alternativamente prodotte in bisturi ad ultrasuoni per il trattamento di tessuti molli con asse di sviluppo perpendicolare rispetto a quello del trasduttore. Secondo questa soluzione, la vibrazione trasversale del trasduttore piezoelettrico può essere trasformata in oscillazione torsionale, flessionale o longitudinale mediante la incorporazione di un corno ad ultrasuoni o guida d’onda montato eccentricamente rispetto all’ asse del trasduttore. Affinché la trasmissione della vibrazione abbia correttamente luogo il diametro della parte posteriore del corno deve essere maggiore rispetto a quello del trasduttore. Sebbene sia possibile generare famiglie vibratorie alternative su piani ortogonali, i requisiti di compattezza, ergonomicità e peso specifici dei dispositivi dentali e medicali non possono essere raggiunti applicando la soluzione di Slipszenko. Le elevate dimensioni e montaggio eccentrico del corno ad ultrasuoni limiterebbero notevolmente la visibilità all’interno del cavo orale. Inoltre, nella soluzione Slipszenko una o più guide d’onda sono inserite tra il bisturi ed il corno di conversione/trasmissione vibratoria per trasmettere vibrazioni adeguate. Anche riducendo il numero di questi componenti al minimo la lunghezza complessiva del dispositivo risulterebbe comunque incompatibile per applicazioni in spazi ridotti, angusti e delicati come dentro al cavo orale o maxillofacciale o neuro-spina o cranio.
[0024] Mishiro (JPH0373207A) ha proposto un sistema ultrasonico per la rimozione di materiale che teoricamente potrebbe trovare applicabilità in applicazioni dentali. La soluzione proposta è basata su un principio di funzionamento tipico dei motori ultrasonici in cui la vibrazione ellittica generata in un congiunto formato da un trasduttore ultrasonico accoppiato ad una guida d’onda produce la rotazione di un elemento operativo (tool) mantenuto in contatto con la punta della guida d’onda. Nelle configurazioni illustrate in JPH0373207A, l’elemento operativo, il cui asse di simmetria può essere perpendicolare o parallelo a quello del trasduttore, oltre a ruotare oscilla ultrasonicamente permettendo l’asportazione di materiale. Il punto di contatto tra l’elemento operativo e la guida d’onda attraverso cui è trasferito il movimento oscillatorio è generato dalla rotazione corrisponde con un antinodo delle vibrazioni longitudinali e trasversali generate nel congiunto trasduttore-guida d’onda. Secondo le configurazioni descritte in questa soluzione l’elemento operativo è sostenuto da due cuscinetti posizionati in corrispondenza di altrettanti nodi stazionari prodotti lungo l’elemento oscillante. Tale soluzione appare complessa nella sua realizzazione e inadatta per applicazioni in cui gli elementi operativi (inserti) vanno usati e sostituiti in successione come nella implantologia dentale.
[0025] Ulteriormente, nell’ambito degli strumenti biomedicali o medicali è fortemente sentita il miglioramento continuo della sicurezza del paziente.
[0026] Per questo, si deve garantire che inserti (“insert tips”) per strumenti biomedicali (ad esempio, inserti atti ad operare sui denti di un paziente in uno dispositivo medicale per uso odontoiatrico o ad esempio su ossa in strumento per uso chirurgico in distretti quali maxillofacciale o neuro-spina o cranio o ortopedia) operino sempre in modo corretto e sicuro, provengano da costruttori affidabili, siano del tipo giusto per lo dispositivo medicale, non siano stati eccessivamente utilizzati, e così via.
[0027] A tale scopo, è molto importante poter disporre di inserti dotati di un identificatore, in grado di fornire informazioni circa l’inserto ed il suo funzionamento ad un’unità di controllo dello dispositivo medicale.
[0028] Sono noti al proposito inserti dotati di identificatori RFID, in grado di comunicare in modo wireless con la restante parte dello dispositivo medicale.
[0029] Soluzioni di questo tipo sono ad esempio descritte in WO2006082340, US2011087605A1, US2015147718A1, US2009047624A1, US2008044790A1, US2009065565A1, US2015150647A1.
[0030] Tuttavia, a causa delle caratteristiche peculiari degli inserti impiegati in tale ambito, soprattutto le dimensioni molto ridotte e la presenza di un elemento metallico che costituisce il corpo dell’inserto, le prestazioni di comunicazione che vengono fornite dalle soluzioni note sono insoddisfacenti rispetto alle esigenze o non trovano applicazioni oggi disponibile agli utenti.
[0031] Più specificamente, le antenne miniaturizzate, disposte nell’inserto al fine di garantire la comunicazione wireless dell’identificatore RFID con il resto dello dispositivo medicale, ovvero per la eccitazione dell’identificatore RFID, si comportano come delle induttanze.
[0032] Tali induttanze, tuttavia, sono disturbate dalla presenza del metallo del corpo dell’inserto, ed inoltre da eventuali liquidi (ad esempio, soluzioni fisiologiche, per loro natura saline) che possono essere a loro volta presenti nell’inserto, che si comportano come antagonisti dei campi elettromagnetici, poiché tendono ad assorbirli e, nel caso dei metalli, a riemetterli simmetricamente provocandone l’annullamento nella zona di confine del metallo.
[0033] In sintesi, il risultato complessivo di tali fenomeni è una forte attenuazione, o addirittura annullamento, dei segnali trasportati dai campi elettromagnetici nelle vicinanze dell’antenna dell’inserto, il che peggiora le prestazioni della comunicazione tra l’identificatore RFID e il resto dello dispositivo medicale, o addirittura impedisce che tali comunicazioni possano essere effettuate.
Questa situazione vanifica di fatto i vantaggi della presenza dell’identificatore RFID.
[0034] Un ulteriore inconveniente delle suddette soluzioni note di inserti con identificatori RFID consiste nella difficoltà di progettare antenne di inserto funzionanti alle frequenze richieste dalla comunicazione UHF RFID, secondo i diversi standard previsti nei vari Stati per questo tipo di comunicazione.
In sintesi, resta insoddisfatta l’esigenza di disporre di inserti per strumenti medicali dotati di identificativi in grado di supportare una comunicazione efficace ed affidabile con le restanti parti dello dispositivo medicale,
[0035] Ulteriormente, si deve considerare che gli inserti devono essere collegati in modo intercambiabile a generatori ultrasonici e, per essere utilizzati ripetutamente, devono poter essere separati dal manipolo e posti in autoclave, portando a cicli di trattamento ripetuti e molto sollecitanti eventuali identificatori RFID a questi collegati.
[0036] Pertanto resta fortemente sentita l’esigenza di soluzioni di identificazione degli inserti non solo di ridotte dimensioni, e quindi capaci di adattarsi a piccole porzioni distali del manipolo, cioè adatti a campi operatori o di intervento angusti, ma allo stesso tempo molto resistenti alle sollecitazioni imposte da autoclavi o simili cicli di trattamento per la loro sterilizzazione.
[0037] La necessità, già precedentemente menzionata, di mettere in comunicazione in modo wireless l’identificatore RFID dell’inserto con la restante parte dello dispositivo medicale pone ulteriori requisiti al manipolo dello dispositivo medicale. Tale manipolo deve essere dotato al proposito di un’antenna a radiofrequenza, che deve essere opportunamente alimentata.
[0038] L’antenna di lettura posizionata all’interno del manipolo deve rispettare requisiti dimensionali e operativi molto stringenti. Le dimensioni dell’antenna devono essere miniaturizzate in modo che tale antenna possa essere contenuta nel manipolo. Ciò suggerisce di usare antenne ad anello o spira.
[0039] Tuttavia, antenne ad anello o spira di dimensioni ridotte soffrono di diversi problemi. Uno dei problemi principali nasce dal fatto che le correnti circolanti nell’anello dell’antenna, in dipendenza della frequenza di lavoro e dalle dimensioni geometriche, tendono ad avere dei cosiddetti nulli, cioè dei punti dove la corrente subisce un’inversione di fase. Tale fenomeno fa sì che in alcuni punti l’emissione dell’antenna è nulla, perché la corrente è nulla, e causa inoltre altri punti a bassa emissione, in cui la corrente di fase è opposta a quella primaria. In ultima analisi, ciò peggiora notevolmente le prestazioni trasmissive dell’antenna.
[0040] Un’ulteriore fondamentale esigenza a minimizzare dispersione di energia e generazione di riflessioni di linea causa di spurie elettromagnetiche ambientali, deriva dalla necessità di garantire l’adattamento di impedenza dell’antenna nell’intervallo di frequenza UHF al generatore nel dispositivo medicale, non semplice da ottenere in questo ambito applicativo a causa delle ridotte dimensioni dell’antenna e dello spazio disponibile.
[0041] Infine, emerge l’esigenza di trasmettere all’interno del manipolo i segnali a radiofrequenza destinati ad alimentare l’antenna del manipolo, in condizioni di adattamento di impedenza, e, in assenza di connettori a radiofrequenza.
[0042] Pertanto resta fortemente sentita, ed attualmente non soddisfatta, l’ulteriore esigenza di soluzioni efficaci di ricetrasmissione di segnali a radiofrequenza, nel manipolo, per consentire un’efficace comunicazione wireless con l’identificatore a radiofrequenza dell’inserto.
[0043] Soluzione
[0044] Lo scopo della presente invenzione è quello di fornire un assieme di dispositivo medicale, che consenta di ovviare agli inconvenienti qui sopra lamentati con riferimento alla tecnica nota, e di rispondere alle summenzionate esigenze particolarmente avvertite nel settore tecnico considerato.
[0045] Tale scopo è raggiunto mediante un assieme in accordo alla rivendicazione 1.
[0046] Ulteriori forme di realizzazione di tale assieme sono definite dalle rivendicazioni 2-12.
[0047] È altresì scopo della presente invenzione quello di fornire uno dispositivo medicale comprendente il suddetto manipolo.
[0048] Tale scopo è raggiunto mediante uno dispositivo medicale in accordo alla rivendicazione 13.
[0049] Un’ulteriore forma di realizzazione di tale dispositivo è definita dalle rivendicazioni 14 e 15.
[0050] Alcuni dei principali vantaggi che derivano da questa invenzione sono:
la posizione, lo spessore e il tipo dei materiali consentono di minimizzare l’aumento di diametro dell’inserto, senza ostacolare al clinico la visione del sito chirurgico, garantendo e mantenendo inalterata la sicurezza verso il paziente;
il ridotto ingombro e peso dei materiali e del chip RFID, intendendo i materiali aggiunti al metallo dell’inserto, inferiore a 15 grammi, non influenzano in maniera significativa le caratteristiche meccaniche del trasduttore a ultrasuoni quando è accoppiato meccanicamente con l’inserto, lasciando di conseguenza inalterati i parametri di lavoro quali la frequenza ultrasonica e ampiezza e potenza del dispositivo, garantendo sempre la massima e sicura prestazione del dispositivo medicale.
La posizione, il ridotto ingombro e peso dei materiali e del chip RFID sull’inserto, prevengono degradi e garantiscono che l’inserto mantenga inalterato il tempo di vita, efficienza ed efficacia.
La posizione e il ridotto aumento del diametro dell’inserto, non influenzano la semplicità dell’accoppiamento meccanico tra inserto e trasduttore a mezzo chiave dinamometrica o strumento basato su metodo dinamometrico.
Il tipo dei materiali del sistema RFID sull’inserto, sono adeguati alle temperature d’uso nei processi di sterilizzazione, quali autoclavi e/o lavastrumenti.
Il tipo dei materiali di rivestimento del sistema RFID sull’inserto che si interfaccia con il paziente è biocompatibile.
Il ridotto numero di strati del sistema RFID sull’inserto, garantisce la semplicità del processo produttivo, fornendo un sistema sempre ad alta efficienza prestazionale.
Il ridotto spessore del sistema RFID e il conseguente aumento minimo del diametro dell’inserto, garantisce un’adeguata area concentrica libera dai componenti circostanti del manipolo, garantendo che tolleranze di processo produttivo o flessioni causate da eccessive pressioni imposte dal clinico durante gli interventi, possano mettere in contatto le parti meccaniche del trasduttore con l’inserto causando variazioni dei parametri di lavoro del dispositivo.
Identificazione dell’inserto per mezzo del codice unico e non scrivibile del chip RFID inserto.
Identificazione del manipolo o antenna manipolo per mezzo del codice unico e non scrivibile del chip RFID manipolo.
L’identificazione RFID univoca, in unione al dispositivo medicale permette, in particolare verso la sicurezza del paziente:
a. sicura tracciabilità dell’inserto o del manipolo, durante tutto il ciclo di vita.
b. indicazione al clinico che inserto e manipolo sono adeguati e compatibili
c. indicazione al clinico che l’inserto selezionato sia adeguato e idoneo alla tipologia di intervento selezionato
d. indicazione al clinico delle performances dell’inserto, valutata la cronologia dei modi e tempi d’uso, attuali e passati
e. indicazioni al clinico d’impostazioni adeguate del dispositivo medico verso l’inserto in uso f. indicazioni di protocolli clinici e relativi fasi d’intervento
g. manutenzione predittiva
h. manutenzione programmata
i. condivisione dei dati con azienda produttrice per statistica e miglioramento continuo sia dei prodotti che delle loro condizioni di utilizzo j. condivisione dei dati con azienda produttrice per aggiornamento dei dispositivi medicali e possibili integrazioni di nuovi prodotti o modelli d’uso per una maggior efficienza ed efficacia del sistema medicale con inserto k. condivisione dei dati con Università, centri di formazione etc.
l. redazione cartelle cliniche e specificamente storico degli inserti utilizzati per i trattamenti paziente.
Facilità di pulizia e sterilizzazione di tutto il sistema RFID, sia dell’inserto che dell’antenna manipolo posizione distale che del manipolo che del cordone che unisce dispositivo medicale al manipolo, secondo gli usuali protocolli clinici.
In alcune implementazioni, possibilità di estrarre l’antenna manipolo per manutenzione oltre che pulizia e sterilizzazione.
Il canale di trasmissione dei dati del sistema RFID condivide ove presente le connessioni per l’illuminazione del cono manipolo in posizione distale, con il vantaggio di non aumentare le possibili anomalie a causa di maggior connessioni e fili, e mantenendo inalterata la flessibilità del cordone che unisce il dispositivo medicale al manipolo.
[0051] La presente invenzione fornisce pertanto una soluzione universale applicabile sia nella chirurgia e profilassi dentale o chirurgia maxillo-facciale o ortopedia o neuro-spina o otorinolaringoiatria o cranio-facciale, che in altri campi in ambiti medicale ed industriale.
[0052] Figure
[0053] Ulteriori caratteristiche e vantaggi del manipolo per dispositivo medicale secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui:
[0054] - la figura 1 mostra in vista d’assieme schematica uno dispositivo medicale che comprende un sistema ultrasonico con manipolo di eccitazione e un assieme di inserto intercambiabile, ad esempio per uso odontoiatrico o micro-chirurgico;
[0055] - la figura 2 illustra in sezione secondo la linea II-II di figura 1 il particolare dell’assieme manipolo e assieme di inserto di figura 1, in cui sono evidenziati i componenti del manipolo tra cui un trasduttore, ad esempio un trasduttore piezoelettrico;
[0056] - la figura 3 illustra in vista assonometrica a parti separate alcuni componenti dell’assieme di manipolo e assieme di inserto di figura 1 in cui sono evidenziati l’assieme di inserto, il coperchio di porzione distale di manipolo, la guida luce con concentratori di luce, l’antenna di manipolo supportata all’elemento di collegamento di antenna di manipolo e i componenti interni al manipolo tra cui il trasduttore piezoelettrico;
[0057] - la figura 4 rappresenta in vista assonometrica solo la porzione centrale di manipolo privo del coperchio di porzione distale e dell’antenna di manipolo evidenziando il codolo di attacco di inserto dell’albero del trasduttore per il saldo collegamento intercambiabile di assiemi di inserto;
[0058] - la figura 5 rappresenta in vista assonometrica un assieme di inserto;
[0059] - la figura 6 illustra l’inserto di figura 5 in una vista assonometrica a parti separate in cui sono evidenziati i diversi strati di un identificatore a radiofrequenza;
[0060] - la figura 7 illustra in vista piana ingrandita l’antenna di inserto nel suo sviluppo del suo profilo planare adatto ad avvolgere e circondare o parzialmente circondare il piede di inserto di un inserto;
[0061] - la figura 8 rappresenta in vista assonometrica un dettaglio di una antenna di inserto a cui è collegato un chip di identificazione, collegato in modo da disporre detto chip di identificazione con il suo corpo tutto aggettante da un solo lato del piano di sviluppo di detta antenna di inserto;
[0062] - la figura 9 rappresenta in vista assonometrica una ulteriore forma di realizzazione di una antenna di inserto collegata ad un chip di identificazione;
[0063] - la figura 10 rappresenta in vista assonometrica un dettaglio della antenna di inserto di figura 9 nel particolare ove è collegato il chip di identificazione, collegato in modo da disporre detto chip di identificazione aggettante con il suo corpo tutto da un solo lato del piano di sviluppo di detta antenna di inserto;
[0064] - la figura 11 rappresenta in vista assonometrica un dettaglio di una antenna di inserto a cui è collegato un chip di identificazione, collegato in modo da disporre detto chip di identificazione con il suo corpo allo stesso livello del corpo di detta antenna di inserto e parzialmente oltre o aggettante oltre un solo lato del piano di sviluppo di detta antenna di inserto;
[0065] - la figura 12 illustra in vista dall’alto un assieme di inserto;
[0066] - la figura 13 illustra una sezione secondo la linea XIII-XIII di figura 12 dell’inserto di figura 12 in cui è evidenziato l’identificatore a radiofrequenza;
[0067] - la figura 14 illustra l’ingrandimento indicato con XIV in figura 13 in cui sono evidenziati gli strati dell’identificatore a radiofrequenza
[0068] - la figura 15 illustra in sezione un ingrandimento di figura 14;
[0069] - la figura 16 rappresenta un dettaglio di una sezione trasversale di un assieme di inserto secondo una ulteriore forma di realizzazione;
[0070] - la figura 17 rappresenta in vista assonometrica a parti separate una antenna di manipolo unitamente ai componenti della porzione distale del manipolo e un assieme di inserto comprendente i diversi strati di un identificatore a radiofrequenza associato ad un inserto;
[0071] - La figura 18 illustra un esempio di circuito elettrico equivalente in rappresentazione serie dell’insieme formato dal chip di identificazione RFID e dall’antenna di inserto;
[0072] - la figura 19 illustra, in rappresentazione parallela, un altro esempio di circuito elettrico equivalente dell’insieme formato dal chip di identificazione RFID e dall’antenna di inserto, includendo anche un modello della connessione;
[0073] – la figura 20, rappresenta uno schema a blocchi di una forma di realizzazione dell’antenna di inserto e del chip di identificazione;
[0074] – la figura 21 illustra uno schema a blocchi di una porzione di manipolo di dispositivo medicale contenente un’antenna di manipolo;
[0075] – la figura 22 illustra uno schema a blocchi semplificato della modalità di distribuzione del segnale RF nel manipolo;
[0076] – la figura 23 illustra uno schema a blocchi di una connessione a cavo coassiale atta a connettere il manipolo e un’unità di controllo del sistema medicale;
[0077] – la figura 24 illustra un circuito equivalente di una forma di realizzazione di antenna di manipolo.
[0078] Descrizione di alcuni esempi realizzativi preferiti
[0079] Con il termine “miniaturizzato”: si intende un dispositivo o un componente che abbia dimensioni comprese nell’intervallo tra 50 micro-metri e 800 micro-metri, preferibilmente tra 100 micro-metri e 600 micro-metri.
[0080] Con il termine “dispositivo medicale” si intende un dispositivo elettromeccanico, in cui è presente un manipolo piezoelettrico che aziona il movimento meccanico di inserti a frequenza ultrasonica. Questi dispositivi hanno applicazione in diversi campi, di cui a solo titolo di esempio, si elencano i seguenti:
[0081] • medicale: in particolare chirurgia nelle discipline neuro e spina, CranioMaxilloFacciale, Ortopedia, Otorinolaringoiatria, pediatria;
[0082] • dentale, ed in particolare, chirurgia, odontoiatria in generale, igiene e profilassi (in particolare la rimozione di calcoli dentali, placca e biofilm).
[0083] La funzione svolta dal dispositivo su osso o su dente si intende ad esempio per:
[0084] • taglio;
[0085] • perforazione;
[0086] • asportazione;
[0087] • erosione.
[0088] La funzione svolta dal dispositivo su calcoli/placca/biofilm si intende ad esempio per:
[0089] • rimozione;
[0090] • disgregazione.
[0091] Nella figura 1 con il numero di riferimento 101 si è contraddistinto, nella propria totalità, un sistema ultrasonico 101 che comprende mezzi generatori 102 o elemento di controllo 21 operativamente collegati ad un trasduttore 25 che genera micro-vibrazioni ultrasoniche, che generano vibrazioni in un collegato inserto 2.
[0092] A solo titolo di esempio, un sistema ultrasonico 101 è un dispositivo chirurgico o di profilassi, ad esempio un dispositivo dentale o medicale. Secondo altre forme di realizzazione, il presente sistema ultrasonico 101 è uno strumento industriale.
[0093] Viene qui di seguito descritto un assieme inserto 1 con identificatore a radiofrequenza 3. Tale assieme inserto 1 è atto ad essere inserito in un manipolo 4 di uno dispositivo medicale (in seguito indicato anche come medicale).
[0094] L’assieme inserto 1 comprende, in accordo con una sua forma generale di realizzazione, un inserto 2, uno strato ferromagnetico 6, uno strato dielettrico 7, un’antenna di inserto 8 e un chip di identificazione 10.
[0095] L’inserto 2 è atto ad interagire con una parte del corpo del paziente, e comprende almeno un codolo metallico di inserto 5.
[0096] Lo strato ferromagnetico 6 è disposto a contatto con, o dalla parte del, suddetto codolo metallico di inserto 5 dell’inserto 2.
[0097] In accordo con una forma di realizzazione, detto strato ferromagnetico 6 è incollato a detto codolo metallico di inserto 5 dell’inserto 2, in accordo con una diversa forma di realizzazione, detto strato ferromagnetico 6 è applicato a detto codolo metallico 5 interponendo un biadesivo.
[0098] Lo strato ferromagnetico 6 comprende materiale ferromagnetico.
[0099] Lo strato dielettrico 7 è disposto a contatto con il suddetto strato ferromagnetico 6.
[00100] L’antenna di inserto 8 è disposta a contatto con il suddetto strato dielettrico 7, e comprende un elemento metallico d’antenna di inserto 9, sviluppantesi lungo un predefinito profilo sostanzialmente planare P.
[00101] Tale antenna di inserto 8 è configurata per ricevere e trasmettere campi elettromagnetici, modulati o non modulati, entro un determinato intervallo di frequenze.
[00102] Un chip di identificazione 10 è operativamente collegato alla suddetta antenna di inserto 8, ed è configurato per trasmettere, quando attivato, informazioni relative all’assieme inserto 1.
[00103] Il suddetto strato ferromagnetico 6 è atto a ridurre o annullare fenomeni di attenuazione e/o distorsione del campo elettromagnetico, causati da effetti parassiti di campo in prossimità dell’antenna di inserto 8 dovuti all’interazione di un campo elettromagnetico trasmesso/ricevuto con parti metalliche del codolo metallico di inserto 5 dell’inserto 2 e/o con liquidi presenti nell’inserto 2 e/o con l’elemento metallico d’antenna di inserto 9.
[00104] I suddetti strato ferromagnetico 6, strato dielettrico 7 e antenna di inserto 8 formano un dispositivo ricetrasmittente 11, atto a mettere in comunicazione wireless il chip di identificazione 10 con un’antenna di manipolo 12 compresa nel manipolo 4 in cui l’assieme inserto 1 è atto ad essere inserito.
[00105] In accordo con una ulteriore forma generale di realizzazione, un assieme di inserto 1 comprende un inserto 2 e un identificatore a radiofrequenza 3.
[00106] Detto assieme di inserto 1 è adatto ad essere inserito in un manipolo di dispositivo medicale 4.
[00107] Detto assieme di inserto 1 comprende:
[00108] - l’inserto 2 adatto ad interagire con una parte del corpo del paziente, in cui l’inserto 2 comprende un codolo metallico di inserto 5;
[00109] - l’identificatore a radiofrequenza 3.
[00110] Detto identificatore a radiofrequenza, comprende uno strato ferromagnetico 6, disposto dalla parte di detto codolo metallico di inserto 5 dell’inserto 2, in altre parole direttamente a contatto se si considera uno strato interposto tra detto strato ferromagnetico 6 e detto codolo metallico di inserto 5 di colla o di biadesivo.
[00111] Detto strato ferromagnetico 6 comprende materiale ferromagnetico. In particolare, detto strato ferromagnetico 6 è adatto a ridurre o annullare fenomeni di attenuazione e/o distorsione del campo elettromagnetico, causati da effetti parassiti di campo in prossimità di una antenna di inserto 8 dovuti all’interazione di un campo elettromagnetico trasmesso/ricevuto con parti metalliche del codolo metallico di inserto 5; e/o con liquidi presenti nell’inserto e/o con l’elemento metallico d’antenna di inserto 9
[00112] Detto identificatore a radiofrequenza, comprende inoltre uno strato dielettrico 7, disposto a contatto con detto strato ferromagnetico 6.
[00113] Detto identificatore a radiofrequenza, comprende inoltre detta antenna di inserto 8, disposta a contatto con detto strato dielettrico 7, e comprendente un elemento metallico d’antenna di inserto 9, sviluppantesi lungo un predefinito profilo sostanzialmente planare P.
[00114] Detta antenna di inserto 8 è configurata per ricevere e trasmettere campi elettromagnetici entro un determinato intervallo di frequenze, modulati o non modulati.
[00115] Detto identificatore a radiofrequenza, comprende inoltre un chip di identificazione 10.
[00116] Detto chip di identificazione 10 è operativamente collegato a detta antenna di inserto 8, ed è configurato per trasmettere, quando attivato, informazioni relative all’assieme di inserto 1.
[00117] Ulteriormente, detto manipolo di dispositivo medicale 4 comprende un’antenna di manipolo 12.
[00118] Detti strato ferromagnetico 6, strato dielettrico 7 e antenna di inserto 8 formano un dispositivo ricetrasmittente 11, atto a mettere in comunicazione wireless detto chip di identificazione 10 con detta antenna di manipolo 12 di detto manipolo 4.
[00119] Vantaggiosamente, detto strato ferromagnetico 6 e/o detto strato dielettrico 7 comprende una sede di chip 13.
[00120] Detto chip di identificazione 10 è operativamente collegato a detta antenna di inserto 8 in modo da evitare di sporgere da almeno un primo lato, o lato esterno 14, di detto profilo sostanzialmente planare P di detto elemento metallico d’antenna di inserto 9 di detta antenna di inserto 8.
[00121] Ulteriormente detto chip di identificazione 10 sporge con una sua porzione di chip 16 dal lato opposto, rispetto a detto lato esterno 14 di detto profilo sostanzialmente planare P, sporgendo dal lato interno 15 di detto elemento metallico d’antenna di inserto 9 di detta antenna di inserto 8.
[00122] Vantaggiosamente, detta porzione di chip che sporge 16 è accolta in detta sede di chip 13, rendendo detto identificatore a radiofrequenza particolarmente compatto e poco ingombrante.
[00123] Ulteriormente, l’inserimento di detta porzione di chip che sporge 16 in detta sede di chip 13 scherma ulteriormente detto chip di identificazione 10 rendendolo più robusto a disturbi elettromagnetici esterni ed anche l’assieme di detto chip di identificazione 10 e detta antenna di inserto 8 più robusti meccanicamente a sollecitazioni esterne e più protetti termicamente a sollecitazioni termiche ad esempio date dall’autoclave di sterilizzazione o lavastrumenti.
[00124] In accordo con una forma di realizzazione, detto strato ferromagnetico 6, detto strato dielettrico 7 e detta antenna di inserto 8 formano una pila di dimensioni comprese nell’intervallo tra 50 micro-metri e 800 micro-metri preferibilmente tra 100 micro-metri e 600 micro-metri ed adatta ad essere posta sopra un inserto di dimensioni trasversali alla sua estensione longitudinale, ad esempio dimensioni radiali ad un suo asse di estensione longitudinale, non superiori a 6.400 micro-metri. Questi valori si riferiscono allo spessore della pila in piano perciò rappresentano l’aumento del raggio dell’inserto 2 laddove questo fosse, a solo titolo di esempio, di forma cilindrica, mentre le dimensioni radiali dell’inserto rappresentano il diametro del metallo dell’inserto 2 laddove, ad esempio, questo fosse di forma cilindrica.
[00125] In accordo con una forma di realizzazione, lo spessore dello strato ferromagnetico 6, cioè la dimensione radiale rispetto all’estensione longitudinale dell’inserto 2 è compresa nell’intervallo tra 20 micro-metri e 400 micro-metri preferibilmente tra 50 micro-metri e 300 micro-metri.
[00126] In accordo con una forma di realizzazione, uno strato isolante interno 17, ad esempio biadesivo, è disposto internamente rispetto a detto strato ferromagnetico 6, cioè tra detto codolo metallico di inserto 5 e detto strato ferromagnetico 6.
[00127] In accordo con una forma di realizzazione, detto strato dielettrico 7 è in biadesivo.
[00128] In accordo con una forma di realizzazione, detta antenna di inserto 8 è in alluminio.
[00129] In accordo con una forma di realizzazione, detta antenna di inserto 8 ha forma piana rettangolare e dimensione dei lati del rettangolo rispettivamente del lato corto tra 1mm e 6mm, preferibilmente tra 2mm e 4mm, e del lato lungo tra 10mm e 30mm e preferibilmente tra 12mm e 25mm, e spessore di detta antenna di inserto 8 inferiore a 50 micro-metri.
[00130] In accordo con una forma di realizzazione, detto identificatore a radiofrequenza 3 comprende inoltre uno strato isolante esterno 18, disposto esternamente rispetto a detti strato ferromagnetico 6, strato dielettrico 7, chip di identificazione 10 e antenna di inserto 8.
[00131] In accordo con una forma di realizzazione, detto identificatore a radiofrequenza 3 comprende inoltre uno strato protettivo 19, ad esempio biocompatibile, disposto esternamente rispetto a detti strato ferromagnetico 6, strato dielettrico 7, chip di identificazione 10 e antenna di inserto 8.
[00132] In accordo con una forma di realizzazione, detto identificatore a radiofrequenza 3 comprende inoltre uno strato protettivo 19, ad esempio biocompatibile, disposto esternamente rispetto a detto strato isolante esterno 18.
[00133] In accordo con una forma di realizzazione, detto strato isolante esterno 18 è in PVC (polivinilcloruro), oppure PET polietilene tereftalato, oppure Poliammide, ad esempio Kapton®.
[00134] In accordo con una forma di realizzazione, detto strato protettivo 19 è biocompatibile, ad esempio una vernice o un composto epossidico mono o più componenti.
[00135] In accordo con una forma di realizzazione, detti strato ferromagnetico 6, detto strato dielettrico 7 e detta antenna di inserto 8 formano una pila.
[00136] In accordo con una forma di realizzazione, detti strato ferromagnetico 6, detto strato dielettrico 7 e detta antenna di inserto 8 avvolgono detto codolo metallico di inserto 5 formando una struttura sostanzialmente concentrica attorno a detto elemento metallico centrale 5. Con il termine “concentrico” non si vuole intendere né che la struttura sia totalmente cerchiante l’elemento metallico centrale e neppure che debba essere perfettamente concentrica a questo, ma solamente che abbraccia l’elemento metallico interno lungo una porzione della periferia dell’elemento metallico centrale, ad esempio per permettere una estensione minima di detta antenna di inserto attorno alla periferia dell’inserto, estensione adatta alla ricetrasmissione desiderata.
[00137] In accordo con una forma di realizzazione, detto strato ferromagnetico 6 comprende ferrite. In accordo con una forma di realizzazione, detto strato ferromagnetico 6 è fatto di ferrite sinterizzata sottile ad alta permeabilità o di una base polimerica, miscelata con polveri magnetiche di dimensioni micrometriche disperse in tutto il materiale.
[00138] In accordo con una forma di realizzazione, detto strato ferromagnetico 6 detto chip di identificazione 10 è un chip TAG RFID.
[00139] In accordo con una forma di realizzazione, detto chip di identificazione 10 ha una forma a parallelepipedo con dimensioni del lato di base tra 50 micro metri e 1200 micro-metri, preferibilmente tra 100 micro-metri e 1000 micro-metri, e spessore inferiore a 300 micro-metri.
[00140] In accordo con una forma di realizzazione, detto assieme di inserto 1 è configurato per operare in associazione ad uno dispositivo medicale per applicazioni dentali odontoiatriche o profilassi o implantologiche e medicali nei settori maxillo-facciale o cranio-facciale o neuro-spina o ortopedia o altri distretti anatomici.
[00141] La presente invenzione si riferisce altresì ad uno dispositivo medicale 20 comprendente un elemento di controllo 21, un manipolo di dispositivo medicale 4 dotato di un’antenna di manipolo 12 per ricetrasmissione RF e un assieme di inserto 1 secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione sopra descritte.
[00142] In accordo con una forma di realizzazione, detto assieme di inserto 1 è operativamente e meccanicamente collegato in modo separabile da detto manipolo 4.
[00143] In accordo con una forma di realizzazione, detto manipolo di dispositivo medicale 4 comprende una porzione distale di manipolo 22 che termina con una estremità distale di manipolo 30, una porzione centrale di manipolo 23 ed una porzione prossimale di manipolo 24. Un trasduttore 25, ad esempio un trasduttore piezoelettrico, è collegato a un generatore di ultrasuoni o unità di controllo 26. Detto trasduttore 25 è accolto in detto manipolo di dispositivo medicale 4 e aggetta un codolo attacco inserto 27 attraverso detta porzione distale di manipolo 22 collegandosi in modo amovibile a detto inserto 2 in modo da, quando attivato, mettere in risonanza detto inserto 2.
[00144] In accordo con una forma di realizzazione, detta porzione distale di manipolo 22 comprende detta antenna di manipolo 12. In accordo con una forma di realizzazione, detta antenna di manipolo 12 si collega a detto manipolo 4 in modo amovibile. In accordo con una forma di realizzazione detta antenna di manipolo 12 è contenuta in detto manipolo 4 e collegata a detto manipolo 4 in modo fisso.
[00145] In accordo con una forma di realizzazione, detta porzione distale di manipolo 22 comprende un elemento di collegamento di antenna di manipolo 28.
[00146] Detta antenna di manipolo 12 è supportata ed elettricamente collegata a detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 e si aggetta da detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 verso detta estremità distale di manipolo 30 in modo da almeno parzialmente sovrapporsi a detta antenna di inserto 8 quando detto inserto è collegato a detto manipolo 4.
[00147] In accordo con una forma di realizzazione detta antenna di manipolo 12 che si aggetta da detto collegamento di antenna di manipolo 28 verso detta estremità distale di manipolo 30, non si sovrappone a detta antenna di inserto 8 quando detto inserto è collegato a detto manipolo 4.
[00148] In accordo con una forma di realizzazione, detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 si collega elettricamente a detto manipolo in modo fisso o amovibile. Detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 può comprendere almeno un LED 29.
[00149] In accordo con una forma di realizzazione, detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 non comprende LED 29.
[00150] In accordo con una forma di realizzazione, nel caso in cui detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 comprenda almeno un LED 29, può comprendere un elemento guida luce 31 comprendente almeno un concentratore di luce 32 è associato a detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 in modo da guidare la luce di almeno un LED 29 all’estremità distale 30 di detto manipolo per illuminare l’area di lavoro di detto dispositivo medicale 20.
[00151] In accordo con una forma di realizzazione, detto elemento guida luce 31, detto elemento di collegamento di antenna di manipolo 28 e detta antenna di manipolo 12 sono coperti da un coperchio di porzione distale di manipolo 33, ad esempio di alluminio, collegato in modo rimovibile a detta porzione distale di manipolo 22.
[00152] In accordo con una forma di realizzazione, detto dispositivo medicale 20 collega detto manipolo 4 a detto generatore di ultrasuoni o unità di controllo 21 mediante un cavo di collegamento 34 per l’alimentazione elettrica e fluidica.
[00153] In accordo con una forma di realizzazione, detto manipolo di dispositivo medicale 4 riceve inserti 2 accoppiati meccanicamente ad un dispositivo generatore di micro-vibrazioni ultrasoniche, ad esempio trasduttore piezoelettrico 25, in modo intercambiabile e funzionanti a frequenze e intervalli di potenza e di ampiezza di onde ultrasonore differenti in funzione del tipo di inserto 2 prescelto.
[00154] In accordo con una forma di realizzazione dell’assieme inserto, l’antenna di inserto 8 è un’antenna RF atta ad operare a radiofrequenza, il chip di identificazione 10 è un chip di identificazione a radiofrequenza, e il suddetto intervallo di frequenze comprende uno o più intervalli a radiofrequenza.
[00155] In accordo con una forma di realizzazione dell’assieme inserto 1, il suddetto dispositivo ricetrasmittente (definito nel seguito anche come “struttura ricetrasmittente”) formato da strato ferromagnetico 6, strato dielettrico 7 e antenna di inserto 8 è modellabile mediante un circuito elettrico i cui parametri elettrici dipendono da dimensioni e materiale dello strato ferromagnetico 6.
[00156] Secondo un’opzione implementativa, la suddetta struttura ricetrasmittente formata da strato ferromagnetico 6, strato dielettrico 7, antenna di inserto 8, ed il chip d’identificazione 10, sono modellabili mediante un circuito elettrico LC, in cui i parametri di induttanza La e di capacità Cc dipendono da dimensioni e materiale dello strato ferromagnetico 6, dello strato dielettrico 7, dell’antenna di inserto 8 e del chip d’identificazione 10. In particolare, l’induttanza La dipende principalmente da dimensioni e materiale dello strato ferromagnetico, dello strato dielettrico e dell’antenna di inserto, mentre la capacità Cc dipende principalmente dal chip di identificazione 10.
[00157] In tal caso, l’intervallo di frequenze su cui la struttura ricetrasmittente è in grado di operare dipende dai suddetti parametri di induttanza La e di capacità Cc.
[00158] In accordo con un’opzione di utilizzo dell’assieme inserto, gli intervalli di frequenze operative della struttura ricetrasmittente comprendono intervalli di frequenze nella banda UHF RFID (tra 860MHz e 960MHz): ad esempio 865-868MHz Europa normativa ETSI tecnica ETSI, 902-928MHz Nord America normativa FCC tecnica FHSS, 916.7-920.9MHz e 916.7-923.5MHz Giappone normativa MIC tecnica LBT, 902-907.5MHz e 915-928MHz Brasile normativa ANATEL tecnica FHSS, 920.5-924.5MHz Cina normativa MII tecnica FHSS.
[00159] In accordo con un’opzione implementativa dell’assieme inserto lo spessore dello strato ferromagnetico, cioè la dimensione radiale rispetto all’inserto è compreso nell’intervallo tra 20 micrometri e 400 micro-metri.
[00160] Più preferibilmente, lo spessore dello strato ferromagnetico, cioè la dimensione radiale rispetto all’inserto è compreso nell’intervallo tra 50 micrometri e 300 micro-metri.
[00161] Secondo diverse possibili opzioni implementative dell’assieme inserto lo strato ferromagnetico è fatto di ferrite sinterizzata sottile ad alta permeabilità o di una base polimerica, miscelata con polveri magnetiche di dimensioni micrometriche disperse in tutto il materiale.
[00162] Secondo una forma di realizzazione dell’assieme inserto 1, il chip di identificazione 10 è un chip RFID (ad esempio, un chip RFID di per sé noto).
[00163] In accordo con una forma di realizzazione dell’assieme inserto 1, il chip di identificazione 10 è configurato per memorizzare, e per trasmettere, quando eccitato, attraverso la suddetta struttura ricetrasmittente, una o più informazioni appartenenti al seguente insieme:
[00164] – informazione del codice identificativo univoco e non modificabile dell’assieme inserto;
[00165] - informazioni relative al produttore e di tracciabilità dell’assieme inserto, e/o ad una o più tipologie di strumenti medicali nei quali l’assieme inserto può operare;
[00166] - informazioni relative agli intervalli di frequenza operativa in cui la struttura ricetrasmittente dell’assieme inserto può operare;
[00167] informazione che l’inserto avvitato al manipolo sia adeguato alla tipologia di intervento selezionato nel dispositivo medicale;
[00168] – informazione sulla cronologia di modalità e tempi d’uso;
[00169] - informazioni circa l’integrità dell’assieme inserto, per massimizzare l’efficienza e l’efficacia della fase clinico-chirurgica verso il paziente;
[00170] – informazione circa l’integrità dell’assieme inserto per una adeguata manutenzione programmata;
[00171] - informazioni circa la correttezza o meno dell’inserzione dell’assieme inserto, nel caso in cui l’assieme inserto sia inserito in un rispettivo manipolo;
[00172] - informazioni circa parametri operativi di funzionamento dell’assieme inserto e/o messaggi di errore o allarme in presenza di situazioni di funzionamento anomale.
[00173] Secondo un esempio di utilizzo, l’assieme inserto è configurato per operare in associazione ad uno dispositivo medicale per applicazioni dentali odontoiatriche o profilassi o implantologiche e medicali nei settori maxillo-facciale o cranio-facciale o neuro-spina o ortopedia o altri distretti anatomici.
[00174] Viene qui descritto un dispositivo medicale secondo la presente invenzione.
[00175] Tale dispositivo medicale comprende un’unità di controllo, un manipolo dotato di un’antenna di manipolo e un assieme inserto secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione precedentemente descritte, in cui tale assieme inserto è operativamente e meccanicamente collegato al suddetto manipolo dello dispositivo medicale, ed in cui l’antenna di inserto è configurata per comunicare in modo wireless con l’antenna di manipolo.
[00176] Con riferimento alle figure 18-20, verranno qui di seguito fornite ulteriori informazioni circa possibili forme di realizzazione dell’assieme inserto.
[00177] Nella figura 18, viene riportato un circuito elettrico equivalente in rappresentazione serie dell’insieme formato dal chip di identificazione RFID 10 e dall’antenna di inserto 8. Trascurando le capacità parassite dell’insieme, il chip di identificazione 10 è modellizzato da una capacità Cc e da un resistore Rc; l’antenna di inserto 8 è modellizzata da un’induttanza La e da un resistore Ra. Il circuito elettrico complessivo è di fatto un circuito LC, mentre le componenti resistive tengono conto delle “non idealità”, vale a dire perdite di sistema radiate e perdite di energia.
[00178] Tale modello rappresenta una forma di realizzazione in cui la struttura di ricetrasmissione wireless è basata su tecnica Near Field UHF (860MHz÷960MHz), e sfrutta la parte reattiva del campo elettromagnetico, cioè operando come una cosiddetta “antenna magnetica” con geometria chiusa a loop preferibilmente segmentata.
[00179] Dal punto di vista dei campi, lo strato ferromagnetico ha la funzione di isolare la struttura di ricetrasmissione wireless dalle parti metalliche del corpo dell’inserto, impedendo che si crei il campo antagonista riflesso originato dalle correnti parassite indotte dal campo magnetico primario variabile evitando quindi i fenomeni di attenuazione o azzeramento del campo elettromagnetico complessivo.
[00180] In altri termini, l’aggiunta dello strato ferromagnetico, con una permeabilità magnetica effettiva complessa, modifica il profilo magnetico influenzando la mutua induttanza e l’autoinduttanza. Selezionando opportunamente materiale e dimensioni dello strato ferromagnetico (come ad esempio nelle opzioni implementative precedentemente citate) è possibile disporre di gradi di libertà tali da ottimizzare il progetto della struttura ricetrasmittente, massimizzando l’intensità del campo complessivo presente presso l’antenna, e migliorando la comunicazione come desiderato.
[00181] Da un punto di vista elettrico “a parametri concentrati”, lo strato ferromagnetico determina l’effetto di aumentare l’induttanza del sistema LC (dove C è dominata dal chip). Questa caratteristica, a sua volta, determina l’ulteriore effetto di abbassare la frequenza di risonanza del sistema “antenna-chip”, il che presenta il vantaggio di farla rientrare nei limiti richiesti dalla banda UHF (e quindi di facilitare e migliorare il progetto della struttura ricetrasmittente, rendendola più agevolmente adatta agli utilizzi desiderati).
[00182] Nella figura 19, viene riportato in rappresentazione parallela un altro esempio di circuito elettrico equivalente dell’insieme formato dal chip di identificazione RFID 10 e dall’antenna di inserto 8, includendo anche il modello della connessione G. La rappresentazione include gli elementi parassiti di sistema quale ad esempio la capacità parassita d’antenna.
[00183] In particolare, in tal caso, la struttura ricetrasmittente comprendente l’antenna di inserto 8 e lo strato ferromagnetico 6 viene modellata mediante un circuito RLC, mentre il chip di identificazione 10 è modellato mediante un circuito RC.
[00184] Da un punto di vista sostanziale, valgono le considerazioni già precedentemente riportate in merito alla figura 18.
[00185] Nella figura 20, è rappresentato uno schema a blocchi di una forma di realizzazione dell’antenna di inserto 8 e del chip di identificazione 10.
[00186] In particolare, intorno all’antenna “Near Field” 8 vengono evidenziate le linee di campo magnetico.
[00187] Il chip di identificazione 10, in questa forma di realizzazione, comprende un front-end analogico (elemento di gestione potenza 71 ed elemento modulatore/demodulatore 72) ed una parte di controllo digitale, con un controllore 73 (di tipo di per sé noto nell’ambito, ad esempio dei tag RFID) e di una memoria non volatile 74.
[00188] Come riportato al paragrafo 52 (ìx-x-xì), la memoria non volatile 74 è configurata per immagazzinare informazioni d’uso, quali ad esempio la somma cumulativa del tempo d’uso e grado dell’usura statisticamente stimata, così da fornire al clinico una situazione aggiornata anche nel caso gli inserti fossero utilizzati in luoghi diversi dall’originale (clinico con più studi) ma sempre con uno dispositivo medicale di tipo opportuno e compatibile.
[00189] Secondo una particolare opzione implementativa, al fine di garantire l’integrità e l’autenticità dei dati, i dati possono essere memorizzati nella memoria non volatile 74 anche dopo un processo di crittografia o autenticazione per password decodificabile soltanto dallo dispositivo medicale appropriato a cui l’inserto può essere associato.
[00190] Viene qui di seguito descritto un assieme manipolo di dispositivo medicale comprendente un manipolo di dispositivo medicale 4. Tale manipolo 4 comprende una porzione distale di manipolo 22 atta ad accogliere per inserzione un assieme di inserto 1 comprendente un identificatore a radiofrequenza 3, un’antenna di inserto 8 e un inserto 2 atto ad interagire con una parte del corpo di un paziente (ad esempio, un assieme di inserto secondo le forme di realizzazione sopra descritte).
[00191] Il suddetto assieme manipolo di dispositivo medicale comprende inoltre un’antenna di manipolo 12, disposta nella porzione distale di manipolo 22, e mezzi di alimentazione di segnale a radiofrequenza, configurati per fornire all’antenna di manipolo 12 un segnale a radiofrequenza atto ad essere trasmesso dall’antenna di manipolo 12.
[00192] La suddetta antenna di manipolo 12 è configurata per comunicare in modo wireless a radiofrequenza con l’antenna di inserto 8, quando detto assieme inserto è inserito nel manipolo 4 in una regione di inserzione R compresa nella porzione distale di manipolo 22.
[00193] La suddetta antenna di manipolo 12 è un’antenna a loop a singola spira, preferibilmente ad anello segmentato comprendente almeno due segmenti di antenna di manipolo S1, S2, disposti elettricamente in serie, che verranno qui di seguito definiti “primo segmento” S1 e “ultimo segmento” S2. Una prima estremità 41 del suddetto primo segmento S1 è operativamente collegata ad un primo terminale 51 di detti mezzi di alimentazione di segnale a radiofrequenza, ed una seconda estremità 42 del suddetto ultimo segmento S2 è operativamente collegata ad un secondo terminale 52 di detti mezzi di alimentazione di segnale a radiofrequenza, in modo da costituire una struttura radiante a spira, intorno alla suddetta regione di inserzione, configurata per generare in tale regione di inserzione R un campo elettromagnetico a radiofrequenza dipendente dal suddetto segnale a radiofrequenza.
[00194] Il loop a singola spira o ciascuno dei suddetti almeno due segmenti (S1, S2) di antenna di manipolo comprendono un elemento metallico radiante (S11, S21), caratterizzato da una rispettiva induttanza L, collegato elettricamente in serie con un elemento capacitivo (S12, S22), avente una capacità C tale da compensare, nel range UHF RFID (860MHz ÷ 960MHz), effetti dovuti all’induttanza L dell’elemento metallico radiante su correnti circolanti nella spira dell’antenna di manipolo 12.
[00195] Secondo una forma di realizzazione dell’assieme manipolo, la suddetta capacità C di ciascuno degli elementi capacitivi (S12, S22) è tale da adattare inoltre l’impedenza caratteristica dell’antenna di manipolo 12 ad un generatore di radiofrequenza posto in un elemento di controllo 21 del dispositivo medicale 20, operativamente collegato all’assieme manipolo.
[00196] Secondo una forma di realizzazione dell’assieme manipolo, la suddetta antenna di manipolo 12 comprende inoltre una prima rete elettrica di adattamento di impedenza di ingresso 43, compresa tra i suddetti primo terminale 51 e secondo terminale 52 dei mezzi di alimentazione di segnale e le suddette prima estremità di primo segmento 41 e seconda estremità di ultimo segmento 42 dell’antenna di manipolo 12; e comprende inoltre una seconda rete elettrica di adattamento di impedenza d’antenna 44, compresa nell’anello segmentato dell’antenna, e collegata elettricamente in serie tra due segmenti (S1’, S2’) dei suddetti almeno due segmenti di antenna di manipolo.
[00197] Secondo un’opzione implementativa, la suddetta prima rete elettrica di adattamento di impedenza di ingresso 43 comprende un circuito LC induttanza-capacità, oppure un circuito capacitivo.
[00198] Secondo un’opzione implementativa, la suddetta seconda rete elettrica di adattamento di impedenza d’antenna 44 comprende un circuito RC resistenza – capacità, oppure un circuito capacitivo, configurato per adattare l’impedenza di antenna ad un valore di impedenza desiderato, atto ad ottimizzare la trasmissione del segnale a radiofrequenza generato dal dispositivo medicale 21 e trasportato lungo il cordone 34 e il manipolo 4.
[00199] Ad esempio, tale valore di impedenza, nel range UHF RFID (860MHz ÷ 960MHz) è esprimibile con un numero complesso Z=R+iX avente modulo compreso tra 20 ohm e 80 ohm, preferibilmente tra 45 e 55 ohm.
[00200] In accordo con una forma di realizzazione del manipolo 4, il suddetto elemento metallico radiante (S11, S21) dell’antenna ad anello segmentato è modellizzabile mediante un circuito elettrico equivalente comprendente una induttanza L ed una resistenza R, in cui detta induttanza è compresa nell’intervallo tra 2nH e 30nH, preferibilmente tra 4nH e 20n.H
[00201] Il suddetto elemento capacitivo (S12, S22), governato della relazione di risonanza del sistema definita come LC = (ω<2>)<-1 >e dove ω=2πf e f la frequenza di risonanza di lavoro, è un condensatore avente una capacità compresa nell’intervallo tra 1pF e 12pF, preferibilmente tra 2pF e 10pF.
[00202] Secondo una forma di realizzazione del manipolo 4, la suddetta antenna di manipolo 12 è configurata per operare in intervalli di frequenze nella banda UHF RFID tra 860MHz e 960MHz.
[00203] Secondo un’opzione implementativa, tutti i segmenti dell’antenna sono caratterizzati da uguali valori di capacità C e induttanza L.
[00204] Secondo un’altra opzione implementativa, i valori di induttanza L dell’elemento metallico radiante sono differenti da segmento a segmento, ed i valori di capacità C dell’elemento capacitivo sono differenti da segmento a segmento, in dipendenza del valore di induttanza L del rispettivo segmento.
[00205] In accordo con una forma di realizzazione, l’assieme manipolo 4 comprende inoltre un identificatore di manipolo 45, atto a comunicare in modo wireless o mediante filo con la suddetta antenna di manipolo 12.
[00206] Tale identificatore di manipolo 45 è configurato per fornire informazioni di identificazione dell’antenna manipolo e/o di informazioni relative a condizioni operative e/o frequenze di funzionamento dell’antenna di manipolo 12.
[00207] In accordo con una forma di realizzazione dell’assieme manipolo 4, i suddetti mezzi di alimentazione di segnale a radiofrequenza comprendono una guida di segnale 50 e un elemento di collegamento di antenna di manipolo 28.
[00208] La guida di segnale comprende, secondo una forma di realizzazione preferita, un circuito stampato a micro-striscia d’impedenza 50 ohm configurato per condurre un segnale di alimentazione a radiofrequenza da un cavo di collegamento 34, tra il manipolo 4 ed un elemento di controllo 21 dello dispositivo medicale 20, all’antenna di manipolo 12.
[00209] Secondo un’altra forma di realizzazione, la guida di segnale 50 comprende un cavo coassiale miniaturizzato d’impedenza 50ohm.
[00210] L’elemento di collegamento di antenna di manipolo 28, collegato a detta guida di segnale 50 e all’antenna di manipolo 12, comprende detti primo terminale 51 e secondo terminale 52 dei mezzi di alimentazione di segnale a radiofrequenza.
[00211] Secondo una forma realizzativa, il suddetto circuito a micro-striscia è un circuito ad impedenza controllata a 50ohm, comprendente piste metalliche di spessore inferiore al millimetro.
[00212] Il suddetto circuito a micro-striscia può essere realizzato mediante un circuito stampato multistrato basato su tecnologie di per sé note.
[00213] Secondo una particolare opzione implementativa, il suddetto circuito a micro-striscia comprendente piste metalliche è di spessore compreso tra 0,2 mm e 1,0 mm, preferibilmente tra 0,35 mm e 0,85 mm, ed è fatto di materiale Vetronite tipo FR4 o Kapton - Poliammide o Rogers.
[00214] In accordo con una forma di realizzazione dell’assieme manipolo, la suddetta struttura radiante a spira dell’antenna di manipolo ha un diametro inferiore a 30mm in modo da essere contenuto all’interno di una parete interna della porzione distale di manipolo 22.
[00215] Secondo una forma di realizzazione dell’assieme manipolo, l’antenna di manipolo 12 è collegata in modo fissa o separabile alla porzione distale di manipolo 22.
[00216] Secondo una particolare forma di realizzazione dell’assieme manipolo, l’antenna di manipolo 12 è ricavata da un circuito stampato multistrato rigido flessibile a forma di T o Г, in cui la parte flessibile (ad esempio in Kapton -poliammide) si estende dalla parte rigida (ad esempio, Vetronite tipo FR4 o Rogers).
[00217] Quando il suddetto circuito stampato multistrato rigido flessibile viene collocato in posizione all’interno del cono del manipolo, la parte superiore della T o Г si avvolge sul cono della guida di luce facendo sì che i lembi della parte superiore della T o Г siano in sovrapposizione, permettendo il contatto elettrico (cioè formando il loop o l’anello segmentato), ad esempio tramite una saldatura a stagno o ad ultrasuoni.
[00218] In tal caso, esattamente nella parte di unione del segmento verticale della T o Г con quello orizzontale, viene posizionato un TAG, collegato elettricamente attraverso un condensatore di disaccoppiamento. Tale TAG svolge la funzione del suddetto identificatore di manipolo, e svolge la funzione di identificare il cono con antenna manipolo, ad esempio per motivi di tracciabilità, di verifica della correttezza di utilizzo rispetto all’area geografica (ad esempio, in base al continente o allo stato di destinazione – ad esempio Europa, USA o Giappone - emerge la necessità di adattare l’antenna di manipolo alla frequenza di lavoro locale, il che può essere fatto con specifico set di condensatori d’antenna con opportuno valore, adattato alla corretta frequenza di lavoro) e di compatibilità dell’inserto rispetto all’applicazione clinica.
[00219] Con riferimento alle figure 21-24, verranno qui di seguito fornite ulteriori informazioni circa possibili forme di realizzazione dell’assieme manipolo di dispositivo medicale
[00220] Nella figura 22, viene illustrato uno schema a blocchi semplificato della modalità di distribuzione del segnale RF nel manipolo. In tale schema a blocchi, viene indicato circuito a micro-striscia 50 nella suddetta forma di realizzazione comprendente un circuito flessibile multi-strato, che a sua volta comprende un circuito adattato in impedenza su circuito stampato 53 e, a ciascuna estremità di tale circuito 53, una rispettiva rete di adattamento di impedenza RF 54.
[00221] Il circuito a micro-striscia 50, in questa forma di realizzazione, ha la funzione di trasmettere, con le minori perdite possibili, un segnale composito, comprendente sia il segnale RF destinato all’antenna di manipolo, sia il segnale DC destinato al circuito di illuminazione a LED del cono luce.
[00222] Il circuito a micro-striscia (o “microstrip” o “stripline”) è una tecnica consolidata nel campo dei circuiti stampati ad impedenza controllata, dove si vuole mantenere alto il grado d’integrità dei segnali ad alta frequenza. In aggiunta, tale circuito a microstriscia ha dimensioni (in particolare, spessore) molto ridotte, adattandosi così all’angusto spazio interno disponibile nel manipolo. Ad esempio, la micro-striscia viene progettata per ottenere uno spessore nell’intervallo tra 0,2 ÷ 1,0mm, e preferibilmente tra 0,35 ÷ 0,85mm.
[00223] A monte del circuito a micro-striscia (punto di riferimento indicato come B nelle figure 22 e 23) è presente un connettore RF a minima area 55 con connessioni a pin, configurato per connettersi con un corrispondente connettore RF a minima area 65 con connessioni a pin interfacciato ad un cavo coassiale 60.
[00224] Tale cavo coassiale 60 (mostrato in figura 23) connette il manipolo 4 all’elemento di controllo 21 dello dispositivo medicale, e serve a trasmettere i segnali RF tra il manipolo 4 e l’elemento di controllo 21.
[00225] Tornando alla figura 22, a valle del circuito a micro-striscia (punto di riferimento indicato come C nelle figure 22 e 21) è presente un altro connettore RF a minima area 55 con connessioni a pin, configurato per connettersi con un corrispondente ulteriore connettore RF a minima area 55 con connessioni a pin interfacciato ad una rete di disaccoppiamento 56 (o disaccoppiatore) RF-DC.
[00226] Infatti, in tal caso, nel circuito rigido flessibile, viene ricavato anche un disaccoppiatore 56 RF – DC (illustrato in figura 21), che separa le componenti RF e DC, e instrada la componente DC al circuito di illuminazione a LED 57 del cono luce, e la componente RF all’antenna di manipolo 12.
[00227] I suddetti connettori RF a minima area 55 con connessioni a pin sono configurati in modo da rendere minima l’area d’inserzione, così da minimizzare le perdite di radiazione RF nei punti d’interconnessione, e consentire prestazioni di trasmissione adeguate anche in un contesto in cui non sono utilizzabili, per ragioni dimensionali, i ben noti connettori RF per cavi coassiali.
[00228] Nella figura 21, sono illustrati anche i blocchi funzionali corrispondenti alla circuiteria di illuminazione 57 e alle guide per il segnale luminoso DC 58, e all’antenna di manipolo 12, che è un’antenna “near field” con adattamento di impedenza RF in ingresso 59.
[00229] In figura 21, sono illustrati anche i blocchi funzionali corrispondenti all’identificatore (tag) di manipolo 45, connesso in modo wireless “near field” o in modo a filo per mezzo di condensatore di disaccoppiamento con l’antenna di manipolo 12.
[00230] In figura 24, è illustrato un circuito elettrico equivalente dell’antenna di manipolo, secondo una forma di realizzazione.
[00231] Viene qui di seguito descritto un dispositivo medicale 20 comprendente un elemento di controllo 21, un manipolo di dispositivo medicale 4 secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione sopra descritte, e un assieme di inserto 1 comprendente un identificatore a radiofrequenza 3, un’antenna di inserto 8 e un inserto 2 atto ad interagire con una parte del corpo di un paziente.
[00232] Il suddetto assieme di inserto 1 è operativamente e meccanicamente collegato in modo separabile dal manipolo 4 dell’assieme manipolo.
[00233] Le suddette antenna di inserto 8 e antenna di manipolo 12 sono configurate per comunicare tra loro in modo wireless a radiofrequenza.
[00234] In accordo con una forma di realizzazione, lo dispositivo medicale 20 è configurato in modo che, quando l’assieme di inserto 1 è collegato al manipolo 4, l’antenna di inserto 8 è disposta in prossimità dell’antenna di manipolo 4, nella suddetta regione di inserzione R in cui è presente il campo elettromagnetico a radiofrequenza generato dall’antenna di manipolo 4 in condizione radiante.
[00235] Come si può constatare, lo scopo della presente invenzione è pienamente raggiunto dalla catena di sistema (assieme inserto 1 – assieme manipolo 22;4;24 – cordone 34 – dispositivo medicale 20 – dispositivo di controllo 21) sviluppata e sopra descritta, in virtù delle sue caratteristiche strutturali e funzionali.
[00236] Infatti, grazie alle caratteristiche precedentemente descritte in dettaglio, l’assieme inserto consente di ridurre e minimizzare i fenomeni indesiderati che peggiorano la comunicazione tra l’assieme inserto e le restanti parti dello dispositivo medicale.
[00237] In particolare, dal punto di vista dei campi, lo strato ferromagnetico ha la funzione di isolare la struttura di ricetrasmissione wireless dalle parti metalliche del corpo dell’inserto, impedendo che si crei il campo antagonista riflesso ed evitando quindi i fenomeni di attenuazione o azzeramento del campo elettromagnetico complessivo (lamentati dalla tecnica nota).
[00238] L’aggiunta dello strato ferromagnetico, con una permeabilità magnetica effettiva complessa, modifica il profilo magnetico influenzando la mutua induttanza e l’autoinduttanza. Selezionando opportunamente materiale e dimensioni dello strato ferromagnetico (come ad esempio nelle opzioni implementative precedentemente citate) è possibile disporre di gradi di libertà tali da ottimizzare il progetto della struttura ricetrasmittente, massimizzando l’intensità del campo complessivo presente presso l’antenna, e migliorando la comunicazione come desiderato.
[00239] In ultima analisi, ciò comporta un miglioramento del requisito di sicurezza per il paziente, estremamente importante negli ambiti tecnici ed applicativi indicati, ma in particolare i settori dentale e medicale definiti nel documento.
[00240] Da un punto di vista elettrico “a parametri concentrati”, lo strato ferromagnetico fa aumentare l’induttanza del sistema LC (dove C rappresenta il chip). Questa caratteristica, a sua volta, determina l’ulteriore effetto di abbassare la frequenza di risonanza del sistema “antenna-chip”, il che presenta l’ulteriore vantaggio, e raggiunge l’ulteriore scopo desiderato, di farla rientrare nei limiti richiesti dalla banda UHF, quindi facilitando e migliorando il progetto della struttura ricetrasmittente, al fine di renderla più agevolmente adatta agli utilizzi desiderati.
[00241] Con riferimento ai requisiti richiesti all’antenna di manipolo, si osservi che l’antenna di manipolo, in virtù delle caratteristiche funzionali e strutturali sopra descritte, presenta dimensioni molto contenute (adatte al contesto d’uso), è agevolmente fabbricabile, e fornisce prestazioni trasmissive adeguate.
[00242] Infatti, grazie alla struttura a loop o ad anello segmentato e al posizionamento nella porzione distale del manipolo, intorno alla regione di inserzione dell’assieme inserto, l’antenna di manipolo presenta un lobo di emissione uniforme su tutta la sua zona di emissione, e genera un campo elettromagnetico stabile e sufficientemente intenso proprio nella regione di inserzione dell’assieme inserto.
[00243] La struttura dell’antenna ad anello segmentato, comprendente tratti di linea collegati da condensatori che compensano e/o annullano con la loro capacità l’induttanza del corrispondente segmento di linea di rame, evita l’inversione di fase della corrente che circola sulla spira, ottenendo così un campo uniforme e forte soprattutto al centro della spira, in una regione in cui è posizionata l’antenna di inserto destinata a comunicare con l’antenna di manipolo, per permettere in ultima analisi di leggere l’identificativo univoco di inserto e scrivere o leggere nella memoria non volatile i parametri di funzionamento e manutentivi dell’inserto.
[00244] La configurazione serie dei condensatori che collegano i tratti di linea della struttura dell’antenna ad anello segmentato, permette un’accurata sintonia della frequenza di risonanza potendo contare su una capacità complessiva realizzata da una moltitudine di condensatori garantendo una risoluzione fine del valore della capacità totale piuttosto che un singolo componente con tolleranza grossolane e valori nominali imposti dal mercato.
[00245] Inoltre, il manipolo comprende una linea di comunicazione (antenna di manipolo e relativi mezzi di alimentazione di segnale a radiofrequenza) in grado di consentire un adattamento di impedenza adeguato (essenziale per l’efficacia della trasmissione e della emissione del segnale RF) anche in una struttura di piccole dimensioni, che non consentono di utilizzare le comuni metodologie di trasmissione RF adattata in impedenza (ad esempio, cavi coassiali e relativi connettori RF). Tale scopo viene raggiunto, ad esempio, attraverso una rete elettrica di adattamento di impedenza, compresa nella struttura ad anello segmentato dell’antenna, e da un circuito a microstriscia di distribuzione del segnale RF con le caratteristiche precedentemente illustrate.
[00246] Alle forme di realizzazione dell’assieme inserto e del sistema medicale sopra descritti, un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.
ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO
1 assieme di inserto
2 inserto
3 identificatore a radiofrequenza
4 manipolo di dispositivo medicale
5 codolo metallico di inserto
6 strato ferromagnetico
7 strato dielettrico
8 antenna di inserto
9 elemento metallico d’antenna di inserto
10 chip di identificazione
11 dispositivo ricetrasmittente
12 antenna di manipolo
13 sede di chip
14 lato esterno di detto profilo sostanzialmente planare di detto elemento metallico d’antenna di inserto di detta antenna di inserto
15 lato interno di detto elemento metallico d’antenna di inserto di detta antenna di inserto
16 porzione di chip che sporge
17 strato isolante interno ad esempio biadesivo 18 strato isolante esterno ad esempio PVC oppure PET oppure Poliammide
19 strato protettivo biocompatibile ad esempio vernice o composto epossidico mono o più componenti 20 dispositivo medicale
21 elemento di controllo
22 porzione distale di manipolo
23 porzione centrale di manipolo
24 porzione prossimale di manipolo
25 trasduttore ad esempio traduttore piezoelettrico 26 generatore di ultrasuoni o unità di controllo 27 codolo filettato per attacco inserto
28 elemento di collegamento di antenna di manipolo 29 LED
30 estremità distale di manipolo
31 elemento guida luce
32 concentratore luce
33 coperchio di porzione distale di manipolo
34 cavo di collegamento
41 prima estremità di primo segmento di antenna di manipolo
42 seconda estremità di ultimo segmento di antenna di manipolo
43 prima rete elettrica di adattamento di impedenza di ingresso di antenna di manipolo
44 seconda rete elettrica di adattamento di impedenza d’antenna di antenna di manipolo
45 identificatore di manipolo
50 guida di segnale dei mezzi di alimentazione di segnale a radiofrequenza (es. circuito a microstriscia)
51 primo terminale dei mezzi di alimentazione di segnale
52 secondo terminale dei mezzi di alimentazione di segnale
53 circuito adattato in impedenza su circuito stampato del circuito a micro-striscia
54 rete di adattamento di impedenza RF del circuito a micro-striscia
55 connettore RF a minima area con connessioni a pin 56 rete di disaccoppiamento (o disaccoppiatore) RF-DC 57 circuito di illuminazione a LED
58 guide per il segnale luminoso DC
59 rete di adattamento di impedenza RF in ingresso all’antenna di manipolo
60 cavo coassiale di collegamento tra manipolo e unità di controllo
61 connettore coassiale RF 50ohm
65 connettore RF a minima area con connessioni a pin 71 elemento di gestione potenza 71 del chip di identificazione
72 elemento modulatore/demodulatore del chip di identificazione
73 controllore del chip di identificazione
74 memoria non volatile del chip di identificazione 101 sistema ultrasonico
102 mezzi generatori
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Assieme di inserto (1) comprendente un inserto (2) e un identificatore a radiofrequenza (3), detto assieme di inserto (1) essendo atto ad essere inserito in un manipolo di dispositivo medicale (4), in cui: - detto inserto (2) è atto ad interagire con una parte del corpo del paziente, in cui l’inserto (2) comprende un codolo metallico di inserto (5); - detto identificatore a radiofrequenza (3) comprende: - uno strato ferromagnetico (6), disposto verso detto codolo metallico (5) dell’inserto (2), in cui detto strato ferromagnetico (6) comprende materiale ferromagnetico; - uno strato dielettrico (7), disposto a contatto con detto strato ferromagnetico (6); - un’antenna di inserto (8), disposta a contatto con detto strato dielettrico (7), e comprendente un elemento metallico d’antenna di inserto (9), che si sviluppa lungo un predefinito profilo sostanzialmente planare (P), detta antenna di inserto (8) essendo configurata per ricevere e trasmettere campi elettromagnetici entro un determinato intervallo di frequenze, modulati o non modulati; - un chip di identificazione (10), detto chip di identificazione (10) essendo operativamente collegato a detta antenna di inserto (8), ed essendo configurato per trasmettere e/o ricevere, quando attivato, informazioni relative all’assieme di inserto (1); in cui detto strato ferromagnetico (6) è atto a ridurre o annullare fenomeni di attenuazione e/o distorsione del campo elettromagnetico, causati da effetti parassiti di campo in prossimità dell’antenna di inserto (8) dovuti all’interazione di un campo elettromagnetico trasmesso/ricevuto con parti metalliche dell’codolo metallico di inserto (5); e/o con liquidi presenti nell’inserto e/o con l’elemento metallico d’antenna di inserto (9); ed in cui detto manipolo di dispositivo medicale (4) comprende un’antenna di manipolo (12); ed in cui detti strato ferromagnetico (6), strato dielettrico (7) e antenna di inserto (8) formano un dispositivo ricetrasmittente (11), atto a mettere in comunicazione wireless detto chip di identificazione (10) con detta antenna di manipolo (12) di detto manipolo (4); in cui detta antenna di inserto (8) comprende un primo lato o lato esterno (14) di detto profilo sostanzialmente planare (P) di detto elemento metallico d’antenna di inserto (9) che si affaccia in allontanamento da detto codolo metallico di inserto (5); in cui detta antenna di inserto (8) comprende un secondo lato o lato interno (15) di detto profilo sostanzialmente planare (P) di detto elemento metallico d’antenna di inserto (9) che si affaccia verso detto codolo metallico di inserto (5); ed in cui detto strato ferromagnetico (6) e/o detto strato dielettrico (7) comprende una sede di chip (13); ed in cui detto chip di identificazione (10) è operativamente collegato a detta antenna di inserto (8) in modo da evitare di sporgere da almeno detto primo lato o lato esterno (14); ed in cui una parte di detto chip di identificazione (10) sporge con una sua porzione di chip (16) dal lato opposto, rispetto a detto lato esterno (14), cioè sporge da detto secondo lato o lato interno (15); ed in cui detta porzione di chip che sporge (16) è accolta in detta sede di chip (13).
- 2. Assieme di inserto (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto strato ferromagnetico (6), detto strato dielettrico (7) e detta antenna di inserto (8) formano una pila di spessore compreso nell’intervallo tra 50 micro-metri e 800 micro-metri, preferibilmente tra 100 micro-metri e 600 micro-metri, ed atta ad essere posta sopra un inserto di dimensioni trasversali alla sua estensione longitudinale non superiori a 6.400 micrometri.
- 3. Assieme di inserto (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui lo spessore dello strato ferromagnetico (6), cioè la dimensione radiale rispetto all’estensione longitudinale dell’inserto (2) è compresa nell’intervallo tra 20 micro-metri e 400 micro-metri preferibilmente tra 50 micro-metri e 300 micro-metri.
- 4. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui uno strato isolante interno (17), ad esempio biadesivo, è disposto internamente rispetto a detto strato ferromagnetico (6), cioè tra detto codolo metallico di inserto (5) e detto strato ferromagnetico (6).
- 5. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto strato dielettrico (7) è in biadesivo acrilico o a solventi.
- 6. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta antenna di inserto (8) è in alluminio; e/o in cui detta antenna di inserto (8) in alluminio, ha forma piana rettangolare e dimensione dei lati del rettangolo rispettivamente di un suo lato corto tra 1mm e 6mm, preferibilmente tra 2mm e 4mm, e di un suo lato lungo tra 10mm e 30mm, preferibilmente tra 12mm e 25mm, e spessore di detta antenna di inserto (8) inferiore a 50 micro-metri.
- 7. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è compreso inoltre uno strato isolante esterno (18), disposto esternamente rispetto a detti strato ferromagnetico (6), strato dielettrico (7), chip di identificazione (10) e antenna di inserto (8).
- 8. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è compreso inoltre uno strato protettivo (19), disposto esternamente rispetto a detti strato ferromagnetico (6), strato dielettrico (7), chip di identificazione (10) e antenna di inserto (8); e/o in cui è compreso inoltre uno strato protettivo (19), disposto esternamente rispetto a detto strato isolante esterno (18); e/o in cui detto strato isolante esterno (18) è in PVC (polivinilcloruro), oppure PET (polietilene tereftalato), oppure Poliammide, ad esempio Kapton®; e/o in cui detto strato protettivo (19) è biocompatibile; e/o in cui detto strato protettivo (19) è una vernice o un composto epossidico mono oppure a più componenti.
- 9. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti strato ferromagnetico (6), detto strato dielettrico (7) e detta antenna di inserto (8) formano una pila.
- 10. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti strato ferromagnetico (6), detto strato dielettrico (7) e detta antenna di inserto (8) avvolgono detto codolo metallico di inserto (5) formando una struttura sostanzialmente concentrica attorno a detto elemento metallico centrale (5).
- 11. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto strato ferromagnetico (6) è fatto di ferrite; e/o in cui detto strato ferromagnetico (6) è fatto di ferrite sinterizzata sottile ad alta permeabilità o di una base polimerica, miscelata con polveri magnetiche di dimensioni micrometriche disperse in tutto il materiale; e/o in cui detto chip di identificazione (10) è un chip TAG RFID; e/o in cui. detto chip di identificazione (10) presenta forma a parallelepipedo con dimensioni del suo lato di base tra 50 micro metri e 1200 micro-metri, preferibilmente tra 100 micro-metri e 1000 micro-metri, e spessore inferiore a 300 micro-metri.
- 12. Assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto assieme di inserto (1) è configurato per operare in associazione ad uno dispositivo medicale per applicazioni dentali odontoiatriche o profilassi o implantologiche e medicali nei settori maxillo-facciale o cranio-facciale o neuro-spina o ortopedia o altri distretti anatomici.
- 13. Dispositivo medicale (20) comprendente un elemento di controllo (21), un manipolo di dispositivo medicale (4) dotato di un’antenna di manipolo (12) per ricetrasmissione RF e un assieme di inserto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto assieme di inserto (1) è operativamente e meccanicamente collegato in modo separabile da detto manipolo (4).
- 14. Dispositivo medicale (20), secondo la rivendicazione 13, in cui detto manipolo di dispositivo medicale (4) comprende una porzione distale di manipolo (22) che termina con una estremità distale di manipolo (30), una porzione centrale di manipolo (23) ed una porzione prossimale di manipolo (24), ed in cui un trasduttore (25), ad esempio un trasduttore piezoelettrico, collegato a un generatore di ultrasuoni o unità di controllo (26) è accolto in detto manipolo di dispositivo medicale (4) aggettando un codolo filettato per attacco inserto (27) attraverso detta porzione distale di manipolo (22) collegandosi in modo amovibile a detto inserto (2) in modo da, quando attivato, mettere in risonanza detto inserto (2), ed in cui detto codolo attacco inserto (27) è filettato per il collegamento a vite di un assieme di inserto (1); e/o in cui detta porzione distale di manipolo (22) comprende detta antenna di manipolo (12) che si collega a detto manipolo (4) in modo fisso o amovibile; e/o in cui detta porzione distale di manipolo (22) comprende un elemento di collegamento di antenna di manipolo (28); ed in cui detta antenna di manipolo (12) è supportata ed elettricamente collegata a detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) e si aggetta da detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) verso detta estremità distale di manipolo (30) in modo che sia disposta in prossimità di detta antenna di inserto (8) quando detto inserto è collegato a detto manipolo (4); e/o in cui detta porzione distale di manipolo (22) comprende un elemento di collegamento di antenna di manipolo (28); ed in cui detta antenna di manipolo (12) è supportata ed elettricamente collegata a detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) e si aggetta da detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) verso detta estremità distale di manipolo (30) in modo che sia disposta almeno parzialmente sovrapposta a detta antenna di inserto (8) quando detto inserto è collegato a detto manipolo (4); e/o in cui detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) si collega elettricamente a detto manipolo in modo fisso o amovibile; ed in cui detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) comprende almeno un LED (29); e/o in cui un elemento guida luce (31) comprendente almeno un concentratore di luce (32) è associato a detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) in modo da guidare la luce di almeno un LED (29) all’estremità distale (30) di detto manipolo per illuminare l’area di lavoro di detto dispositivo medicale (20); e/o in cui detto elemento guida luce (31), detto elemento di collegamento di antenna di manipolo (28) e detta antenna di manipolo (12) sono coperti da un coperchio di porzione distale di manipolo (33) collegato in modo rimovibile a detta porzione distale di manipolo (22).
- 15. Dispositivo medicale (20) secondo la rivendicazione 13 o 14, in cui detto dispositivo medicale (20) collega detto manipolo (4) a detto generatore di ultrasuoni o unità di controllo (26) mediante un cavo di collegamento (34) per l’alimentazione elettrica e fluidica ed in cui detto manipolo di dispositivo medicale (4) riceve inserti (2) accoppiati meccanicamente ad un dispositivo generatore di microvibrazioni ultrasoniche, ad esempio trasduttore piezoelettrico (25), in modo intercambiabile e funzionanti in intervalli di potenza e di ampiezza di onde ultrasonore differenti in funzione del tipo di inserto (2) prescelto.
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2019207534A1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | Mectron S.P.A. | Ultrasonic system |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6402769B1 (en) | 1998-06-29 | 2002-06-11 | Alcon Universal Ltd. | Torsional ultrasound handpiece |
| US20020129454A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Braun Gmbh | Dental cleaning device |
| US20050083203A1 (en) * | 2002-02-06 | 2005-04-21 | Reinhard Surkau | Transponder label |
| WO2006082340A1 (fr) | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Satelec | Appareil de traitement dentaire a reconnaissance automatique d'insert |
| DE102005044074A1 (de) | 2005-09-15 | 2007-03-22 | Dürr Dental GmbH & Co. KG | Antriebselement |
| US20080044790A1 (en) | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Discus Dental, Llc | Ultrasonic Dental Tool |
| US7374552B2 (en) | 2000-04-12 | 2008-05-20 | Wuchinich David G | Longitudinal-torsional ultrasonic tissue dissection |
| US20090047624A1 (en) | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Chih-I Tsai | Ultrasonic scaler |
| US20090065565A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-03-12 | Vascular Technologies, Inc. | System, method and apparatus for preventing reuse of medical instruments |
| US20090236938A1 (en) | 2008-02-22 | 2009-09-24 | Piezolnnovations | Ultrasonic torsional mode and longitudinal-torsional mode transducer system |
| US20110087605A1 (en) | 2009-04-30 | 2011-04-14 | Pond Gary J | Ultrasonic device having memory capabilities |
| US20110278988A1 (en) | 2008-10-27 | 2011-11-17 | Michael John Radley Young | Torsional mode ultrasonic generator |
| US20130253559A1 (en) | 2008-05-21 | 2013-09-26 | Sra Developments Limited | Ultrasonic transducer system |
| WO2014006579A2 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Eric Chevalier | Dental tool comprising a versatile tip |
| US20150147718A1 (en) | 2013-06-26 | 2015-05-28 | Sonendo, Inc. | Apparatus and methods for filling teeth and root canals |
| EP2057960B1 (de) | 2007-11-07 | 2018-03-07 | Sirona Dental Systems GmbH | Dentale Ultraschallvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer dentalen Ultraschallvorrichtung |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8195328B2 (en) * | 2003-09-19 | 2012-06-05 | Vesta Medical, Llc | Combination disposal and dispensing apparatus and method |
| EP2305109A1 (en) * | 2005-11-29 | 2011-04-06 | Surgi-Vision, Inc. | MRI-guided localization and/or lead placement systems, related methods, devices and computer program products |
| US8435034B2 (en) * | 2008-03-18 | 2013-05-07 | Zila, Inc. | Rotatable ultrasonic dental tool |
| US8678820B2 (en) * | 2008-03-18 | 2014-03-25 | Hu-Friedy Mfg. Co., LLC. | Handpiece for a magnetostrictive power generator |
| US8821486B2 (en) * | 2009-11-13 | 2014-09-02 | Hermes Innovations, LLC | Tissue ablation systems and methods |
| US9662163B2 (en) * | 2008-10-21 | 2017-05-30 | Hermes Innovations Llc | Endometrial ablation devices and systems |
| GB2503673A (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-08 | Creo Medical Ltd | Electrosurgical device with convex under surface |
| US9119650B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-09-01 | Covidien Lp | Microwave energy-delivery device and system |
| EP3077037B1 (en) * | 2013-12-04 | 2021-11-17 | ReShape Lifesciences Inc. | System for locating intragastric devices |
| US20150196369A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-16 | Neil Glossop | System, method and device employing fiducials for medical intervention |
| WO2018169565A1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | Kerr Corporation | Tool rfid recognition system for dental devices |
| US11446080B2 (en) * | 2018-01-30 | 2022-09-20 | Corinth MedTech, Inc. | Surgical device and methods |
| GB2575022B (en) * | 2018-06-20 | 2020-09-30 | Dyson Technology Ltd | Dental treatment appliance |
-
2019
- 2019-08-09 IT IT102019000014556A patent/IT201900014556A1/it unknown
-
2020
- 2020-08-06 ES ES20764770T patent/ES2965816T3/es active Active
- 2020-08-06 WO PCT/IB2020/057430 patent/WO2021028790A1/en unknown
- 2020-08-06 CN CN202080060347.9A patent/CN114599309A/zh active Pending
- 2020-08-06 EP EP20764770.2A patent/EP4009902B1/en active Active
- 2020-08-06 BR BR112022002298A patent/BR112022002298A2/pt unknown
- 2020-08-06 US US17/633,844 patent/US20220296337A1/en active Pending
- 2020-08-06 JP JP2022507789A patent/JP2022543858A/ja active Pending
- 2020-08-06 KR KR1020227004915A patent/KR20220042148A/ko unknown
-
2022
- 2022-02-08 IL IL290439A patent/IL290439A/en unknown
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6402769B1 (en) | 1998-06-29 | 2002-06-11 | Alcon Universal Ltd. | Torsional ultrasound handpiece |
| US7374552B2 (en) | 2000-04-12 | 2008-05-20 | Wuchinich David G | Longitudinal-torsional ultrasonic tissue dissection |
| US20020129454A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Braun Gmbh | Dental cleaning device |
| US20050083203A1 (en) * | 2002-02-06 | 2005-04-21 | Reinhard Surkau | Transponder label |
| WO2006082340A1 (fr) | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Satelec | Appareil de traitement dentaire a reconnaissance automatique d'insert |
| US20080293008A1 (en) * | 2005-02-02 | 2008-11-27 | Pascal Regere | Dental Treatment Apparatus With Automatic Tip Recognition |
| DE102005044074A1 (de) | 2005-09-15 | 2007-03-22 | Dürr Dental GmbH & Co. KG | Antriebselement |
| US20080044790A1 (en) | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Discus Dental, Llc | Ultrasonic Dental Tool |
| US20090047624A1 (en) | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Chih-I Tsai | Ultrasonic scaler |
| US20090065565A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-03-12 | Vascular Technologies, Inc. | System, method and apparatus for preventing reuse of medical instruments |
| EP2057960B1 (de) | 2007-11-07 | 2018-03-07 | Sirona Dental Systems GmbH | Dentale Ultraschallvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer dentalen Ultraschallvorrichtung |
| US20090236938A1 (en) | 2008-02-22 | 2009-09-24 | Piezolnnovations | Ultrasonic torsional mode and longitudinal-torsional mode transducer system |
| US20130253559A1 (en) | 2008-05-21 | 2013-09-26 | Sra Developments Limited | Ultrasonic transducer system |
| US20110278988A1 (en) | 2008-10-27 | 2011-11-17 | Michael John Radley Young | Torsional mode ultrasonic generator |
| US20110087605A1 (en) | 2009-04-30 | 2011-04-14 | Pond Gary J | Ultrasonic device having memory capabilities |
| WO2014006579A2 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Eric Chevalier | Dental tool comprising a versatile tip |
| US20150150647A1 (en) | 2012-07-03 | 2015-06-04 | NOVENDO Sarl | Dental tool comprising a versatile tip |
| US20150147718A1 (en) | 2013-06-26 | 2015-05-28 | Sonendo, Inc. | Apparatus and methods for filling teeth and root canals |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| AL MORI, E. ET AL.: "New bolt clamped Flexural Mode Ultrasonic High Power transducer with one-dimensional Construction", ULTRASONICS INTERNATIONAL 89 CONFERENCE PROCEEDINGS |
| WATANABE, Y. ET AL.: "A Study on a New Flexural-mode transducer-solid Horn System and its Application to Ultrasonic Plastic welding", ULTRASONICS, vol. 34, 1996, pages 235 - 238, XP004035624, DOI: 10.1016/0041-624X(95)00086-I |
| YUN, C-H. ET AL.: "A High Power Ultrasonic Linear Motor using a longitudinal and bending Hybrid bolt-clamped Langevin Type transducer", JPN. J. APPL. PHYS., vol. 40, 2001, pages 3773 - 3776 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114599309A (zh) | 2022-06-07 |
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