DISPOSITIVO DI TERMINAZIONE PERFEZIONATO PER UNENHANCED DEVICE PERFECTED FOR A
ELETTROCATETEREELECTROCATHETER
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di terminazione perfezionato per un elettrocatetere.The present invention relates to an improved termination device for a lead.
In particolare, l’invenzione si riferisce ad una struttura del dispositivo di tipo detto che permette di ridurre il riscaldamento indotto nei tessuti biologici adiacenti ad un elettrocatetere, quando quest’ultimo è abbandonato nel corpo del paziente ed esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza, come ad esempio quello generato da uno scanner per risonanza magnetica.In particular, the invention refers to a structure of the device of the aforementioned type which allows to reduce the heating induced in the biological tissues adjacent to a lead, when the latter is abandoned in the patient's body and exposed to a radiofrequency electromagnetic field, such as that generated by an MRI scanner.
Con il termine elettrocatetere abbandonato nel corpo di un paziente, si intende un elettrocatetere che è stato inizialmente impiantato nel corpo di un paziente per trasmettere gli impulsi elettrici generati da un generatore di impulsi impiantabile (anch’esso impiantato nel corpo del paziente) ad una zona del corpo del paziente da stimolare e successivamente disaccoppiato da detto generatore di impulsi impiantabile, così da rimanere all’interno del corpo del paziente, senza essere più accoppiato a detto generatore di impulsi impiantabile.A lead dropped into a patient's body means a lead that was initially implanted into a patient's body to transmit electrical impulses generated by an implantable pulse generator (also implanted in the patient's body) to an area of the patient's body to be stimulated and subsequently uncoupled from said implantable pulse generator, so as to remain inside the patient's body, no longer being coupled to said implantable pulse generator.
Infatti, un elettrocatetere è un elemento metallico mediante il quale vengono trasmessi impulsi elettrici, generati da un generatore di impulsi impiantabile, al corpo umano per stimolare elettricamente i tessuti biologici di una predeterminata zona del corpo del paziente.In fact, a lead is a metallic element through which electrical impulses, generated by an implantable pulse generator, are transmitted to the human body to electrically stimulate the biological tissues of a predetermined area of the patient's body.
Un generatore di impulsi impiantabile può essere un qualsiasi dispositivo in grado di generare impulsi elettrici, come ad esempio un pacemaker o un defibrillatore o un neurostimolatore.An implantable pulse generator can be any device capable of generating electrical impulses, such as a pacemaker or defibrillator or neurostimulator.
Ciascun elettrocatetere presenta almeno una prima estremità da accoppiare al generatore di impulsi impiantabile ed una seconda estremità, opposta a detta prima estremità, da posizionare a contatto con la zona del corpo da stimolare. In altre parole, la prima estremità è un connettore con cui fisicamente l’elettrocatetere viene accoppiato al generatore di impulsi impiantabile, e la seconda estremità è un terminale che trasmette gli impulsi elettrici del generatore di impulsi impiantabile ai tessuti biologici di detta zona del corpo.Each lead has at least a first end to be coupled to the implantable pulse generator and a second end, opposite said first end, to be positioned in contact with the area of the body to be stimulated. In other words, the first end is a connector with which the lead is physically coupled to the implantable pulse generator, and the second end is a terminal that transmits the electrical impulses of the implantable pulse generator to the biological tissues of that area of the body.
Nel caso di elettrocateteri bipolari, la prima estremità dell’elettrocatetere, destinata ad accoppiare il generatore di impulsi impiantabile all’elettrocatetere stesso, comprende un connettore punta ed un connettore anello. Le correnti elettriche vengono generate mediante una differenza di potenziale che può essere quella presente tra il connettore punta ed il connettore anello (c.d. stimolazione bipolare) oppure quella presente tra il connettore punta ed il telaio del generatore di impulsi impiantabile (c.d. stimolazione unipolare).In the case of bipolar leads, the first end of the lead, intended to couple the implantable pulse generator to the lead itself, includes a tip connector and a ring connector. Electric currents are generated by means of a potential difference which can be that present between the tip connector and the ring connector (so-called bipolar stimulation) or that present between the tip connector and the frame of the implantable pulse generator (so-called unipolar stimulation).
La seconda estremità dell’elettrocatetere, destinata a stimolare i tessuti biologici di una zona del corpo, comprende due elettrodi, un primo elettrodo o punta ed un secondo elettrodo o anello. Le correnti elettriche generate possono scorrere tra detta punta e detto anello (c.d. stimolazione bipolare), oppure tra detta punta e il telaio del generatore di impulsi impiantabile (c.d. stimolazione unipolare).The second end of the lead, intended to stimulate the biological tissues of an area of the body, includes two electrodes, a first electrode or tip and a second electrode or ring. The electric currents generated can flow between said tip and said ring (so-called bipolar stimulation), or between said tip and the frame of the implantable pulse generator (so-called unipolar stimulation).
Nel caso di elettrocateteri multipolari, detti elettrocateteri multipolari possono avere una pluralità di secondi elettrodi o anelli.In the case of multipolar leads, said multipolar leads can have a plurality of second electrodes or rings.
Come sarà spiegato meglio più avanti, la presente invenzione è applicabile ad elettrocateteri aventi almeno due elettrodi.As will be explained further below, the present invention is applicable to leads having at least two electrodes.
Alla luce di quanto sopra esposto, un elettrocatetere è abbandonato quando il generatore di impulsi impiantabile, a cui era accoppiato, viene rimosso e di conseguenza la prima estremità dell’elettrocatetere risulta essere una estremità libera. A seguito della rimozione del generatore di impulsi impiantabile, infatti, la prima estremità dell’elettrocatetere viene disaccoppiata dal generatore di impulsi impiantabile stesso.In light of the foregoing, a lead is abandoned when the implantable pulse generator, to which it was coupled, is removed and consequently the first end of the lead is a free end. Following the removal of the implantable pulse generator, in fact, the first end of the lead is decoupled from the implantable pulse generator itself.
Come sarà spiegato meglio più avanti, sia nel caso in cui un generatore di impulsi impiantabile sia da rimuovere o sostituire, oppure nel caso in cui l’elettrocatetere sia da rimuovere o sostituire, è preferibile che l’elettrocatetere non venga rimosso, in quanto la sua rimozione comporta gravi rischi per il paziente.As will be further explained below, whether an implantable pulse generator is to be removed or replaced, or if the lead is to be removed or replaced, it is preferable that the lead is not removed, as the its removal involves serious risks for the patient.
Un elettrocatetere abbandonato, se esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza, quale ad esempio quello generato ad esempio da uno scanner per risonanza magnetica durante un esame del corpo del paziente o di una sua parte, riscalda i tessuti biologici adiacenti l’elettrocatetere stesso.An abandoned lead, if exposed to a radiofrequency electromagnetic field, such as that generated for example by an MRI scanner during an examination of the patient's body or part of it, heats the biological tissues adjacent to the lead itself.
La tecnica di imaging a risonanza magnetica (Magnetic Resonance Imaging) è oggi ampiamente utilizzata ed il riscaldamento indotto nei tessuti biologici circostanti un elettrocatetere abbandonato da campi elettromagnetici a radiofrequenza è uno degli aspetti principali sul quale si è focalizzata l’attenzione della ricerca al fine di ridurre i rischi per un paziente nel cui corpo sono impiantati elementi metallici, quali elettrocateteri.The magnetic resonance imaging technique is now widely used and the heating induced in the biological tissues surrounding a lead abandoned by radiofrequency electromagnetic fields is one of the main aspects on which the attention of the research has been focused in order to reduce the risks for a patient whose body has metal elements implanted, such as leads.
Tale attenzione è dovuta al fatto che su un elettrocatetere, sia quando esso è accoppiato ad un generatore di impulsi impiantabile e sia quando esso è abbandonato, se esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza, possono essere indotte correnti elettriche che scorrono attraverso l’elettrocatetere e fluiscono dagli elettrodi dell’elettrocatetere verso i tessuti biologici circostanti detti elettrodi, causando un incremento di temperatura locale. Tale incremento di temperatura può dare origine a necrosi tissutali. In particolare, nonostante l’elettrocatetere sia disaccoppiato dal generatore di impulsi impiantabile e quindi risulti abbandonato nel corpo del paziente, le correnti elettriche indotte sull’elettrocatetere dal campo elettromagnetico a radiofrequenza, possono causare delle stimolazioni inappropriate dei tessuti biologici.This attention is due to the fact that on a lead, both when it is coupled to an implantable pulse generator and when it is abandoned, if exposed to a radiofrequency electromagnetic field, electric currents can be induced that flow through the lead and flow from the electrodes of the lead towards the biological tissues surrounding said electrodes, causing a local temperature increase. This increase in temperature can give rise to tissue necrosis. In particular, although the lead is decoupled from the implantable pulse generator and is therefore abandoned in the patient's body, the electric currents induced on the lead by the radiofrequency electromagnetic field can cause inappropriate stimulation of biological tissues.
I danni che i tessuti biologici del corpo umano possono subire, quando esposti a campi elettromagnetici a radiofrequenza, dipendono dalla temperatura e dal tempo di esposizione a tali campi elettromagnetici.The damage that the biological tissues of the human body can suffer when exposed to radiofrequency electromagnetic fields depend on the temperature and time of exposure to these electromagnetic fields.
Il riscaldamento indotto nei tessuti biologici adiacenti l’elettrocatetere può dipendere da diversi fattori, quali ad esempio la struttura dell’elettrocatetere, la dimensione e la posizione dell’elettrocatetere stesso, unitamente al suo percorso all’interno del corpo del paziente.The heating induced in the biological tissues adjacent to the lead may depend on various factors, such as the structure of the lead, the size and position of the lead itself, together with its path within the patient's body.
Attualmente, per ridurre i rischi dovuti ad un riscaldamento nei tessuti biologici adiacenti l’elettrocatetere indotto da campi elettromagnetici a radiofrequenza generati da uno scanner per risonanza magnetica sono stati realizzati dispositivi impiantabili compatibili con la risonanza magnetica in modo tale da consentire ad un paziente di essere sottoposto ad una risonanza magnetica in sicurezza. Tali dispositivi impiantabili devono rispettare una pluralità di condizioni, specificate dal fabbricante, per essere compatibili con una risonanza magnetica.Currently, to reduce the risks due to heating in the biological tissues adjacent to the lead induced by radiofrequency electromagnetic fields generated by an MRI scanner, implantable devices compatible with magnetic resonance have been developed in such a way as to allow a patient to be safely underwent an MRI. Such implantable devices must comply with a number of conditions, specified by the manufacturer, to be compatible with an MRI.
Sebbene tali dispositivi impiantabili limitino i rischi per un paziente, quando quest’ultimo è sottoposto ad una risonanza magnetica, una delle condizioni per cui è possibile sottoporre in sicurezza un paziente ad una risonanza magnetica è che non siano presenti nel paziente elettrocateteri che sono stati abbandonati nel corpo del paziente.Although such implantable devices limit the risks to a patient, when the patient is undergoing an MRI, one of the conditions for safely submitting a patient to an MRI is that there are no leads in the patient that have been abandoned. in the patient's body.
Gli elettrocateteri possono essere stati abbandonati a causa di una rottura o malfunzionamento, oppure perché si è reso necessario rimuovere o sostituire un generatore di impulsi impiantabile e unitamente utilizzare un altro elettrocatetere da accoppiare ad un nuovo generatore di impulsi impiantabile.The leads may have been abandoned due to a break or malfunction, or because it was necessary to remove or replace an implantable pulse generator and in conjunction with another lead to pair with a new implantable pulse generator.
Quando un elettrocatetere è soggetto a rottura o malfunzionamento oppure deve essere disaccoppiato dal generatore di impulsi impiantabile, la prassi clinica è quella di evitare la rimozione dell’elettrocatetere, a causa dei rischi noti che tale rimozione comporta.When a lead is subject to breakage or malfunction or must be decoupled from the implantable pulse generator, clinical practice is to avoid removal of the lead, due to the known risks that such removal entails.
Con riferimento ad un pacemaker, si pensi che un esempio dei rischi dovuti alla rimozione dell’elettrocatetere (rotto o malfunzionante) è rappresentato dalla lacerazione del tessuto miocardico. Pertanto, l’elettrocatetere viene lasciato abbandonato all’interno del corpo del paziente.With reference to a pacemaker, consider that an example of the risks due to the removal of the lead (broken or malfunctioning) is represented by the laceration of myocardial tissue. Therefore, the lead is left abandoned inside the patient's body.
Per isolare elettricamente la prima estremità dell’elettrocatetere (in particolare il connettore punta ed il connettore anello) dai tessuti biologici circostanti, un tappo realizzato in materiale elettricamente isolante, come silicone o poliuretano, viene applicato su detta prima estremità per evitare una eccitazione elettrica accidentale quando l’elettrocatetere è abbandonato nel corpo del paziente.To electrically isolate the first end of the lead (in particular the tip connector and the ring connector) from the surrounding biological tissues, a plug made of electrically insulating material, such as silicone or polyurethane, is applied on said first end to avoid accidental electrical excitation. when the lead is dropped into the patient's body.
Nel caso di un pacemaker, l’elettrocatetere può essere responsabile di una eccitazione elettrica cardiaca, nonostante tale elettrocatetere sia stato disaccoppiato dal pacemaker stesso (e quindi risulti abbandonato).In the case of a pacemaker, the lead may be responsible for cardiac electrical excitation, although this lead has been decoupled from the pacemaker itself (and therefore is abandoned).
L’applicazione del tappo sull’elettrocatetere, in corrispondenza di detta prima estremità, riduce i rischi di una stimolazione cardiaca inappropriata quando delle correnti elettriche possono essere indotte sull’elettrocatetere e di conseguenza riscaldare tessuti biologici ad esso circostanti.The application of the cap on the lead, at said first end, reduces the risks of inappropriate cardiac stimulation when electrical currents can be induced on the lead and consequently heat the surrounding biological tissues.
Tuttavia, anche l’applicazione di un tale tappo sulla prima estremità dell’elettrocatetere abbandonato non impedisce l’induzione di correnti elettriche, quando l’elettrocatetere è esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza. Di conseguenza, nonostante il tappo sia applicato sull’elettrocatetere, l’elettrocatetere può riscaldare i tessuti biologici adiacenti ad esso, con i rischi che ne conseguono per il paziente.However, even the application of such a cap on the first end of the abandoned lead does not prevent the induction of electric currents when the lead is exposed to a radiofrequency electromagnetic field. Consequently, despite the cap being applied to the lead, the lead can heat the biological tissues adjacent to it, with the consequent risks for the patient.
Recenti studi hanno dimostrato che, nonostante l’applicazione di detto tappo sull’elettrocatetere, l’elettrocatetere abbandonato può raggiungere temperature maggiori rispetto ad un elettrocatetere abbandonato sul quale non è stato applicato alcun tappo.Recent studies have shown that, despite the application of said cap on the lead, the abandoned lead can reach higher temperatures than an abandoned lead on which no cap has been applied.
Scopo della presente invenzione è quello di superare detto svantaggio, fornendo un dispositivo di terminazione perfezionato da applicare su un elettrocatetere così che, quando quest’ultimo è esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza, detto dispositivo di terminazione riduca l’accoppiamento elettromagnetico di detto campo elettromagnetico con l’elettrocatetere stesso. In questo modo, le correnti elettriche indotte nell’elettrocatetere da un campo elettromagnetico a radiofrequenza presentano una intensità minore rispetto a quella delle correnti elettriche indotte da un campo elettromagnetico a radiofrequenza in un elettrocatetere quando su quest’ultimo è applicato un dispositivo di terminazione noto. Di conseguenza, il riscaldamento dei tessuti biologici circostanti l’elettrocatetere, causato dalle correnti elettriche indotte sull’elettrocatetere stesso da detto campo elettromagnetico a radiofrequenza, è ridotto.The object of the present invention is to overcome said disadvantage by providing an improved termination device to be applied to a lead so that, when the latter is exposed to a radiofrequency electromagnetic field, said termination device reduces the electromagnetic coupling of said field. electromagnetic with the lead itself. In this way, the electric currents induced in the lead by a radiofrequency electromagnetic field have a lower intensity than that of the electric currents induced by a radiofrequency electromagnetic field in a lead when a known termination device is applied to the latter. Consequently, the heating of the biological tissues surrounding the lead, caused by the electric currents induced on the lead itself by said radiofrequency electromagnetic field, is reduced.
Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un dispositivo di terminazione perfezionato per un elettrocatetere, dove detto elettrocatetere ha almeno una prima estremità configurata per accoppiare detto elettrocatetere ad un generatore di impulsi impiantabile, la quale prima estremità comprende un connettore punta ed un connettore anello. Inoltre, a detto elettrocatetere è associata una prima frequenza principale di risonanza predeterminata sulla quale è centrata una prima campana di risonanza predeterminata, e detto elettrocatetere risuona ad una frequenza di un campo elettromagnetico a radiofrequenza, che è all’interno di detta prima campana di risonanza predeterminata.Therefore, an improved termination device for a lead forms the specific object of the present invention, where said lead has at least one first end configured to couple said lead to an implantable pulse generator, which first end comprises a tip connector and a ring connector. Furthermore, a first predetermined resonance main frequency is associated with said lead, on which a first predetermined resonance bell is centered, and said lead resonates at a frequency of a radiofrequency electromagnetic field, which is inside said first resonance bell. predetermined.
Detto dispositivo di terminazione comprende un tappo realizzato in materiale elettricamente isolante, che è dimensionato in modo tale da coprire almeno la porzione di detta prima estremità che si estende da detto connettore punta a detto connettore anello.Said termination device comprises a plug made of electrically insulating material, which is sized in such a way as to cover at least the portion of said first end which extends from said tip connector to said ring connector.
In particolare, detto tappo comprende mezzi elettrici di accoppiamento per accoppiare elettricamente detto connettore punta con detto connettore anello di detta prima estremità di detto elettrocatetere, in modo tale che, quando detto tappo è applicato su detta prima estremità di detto elettrocatetere e detto elettrocatetere è esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza avente una frequenza che è all’interno di detta prima campana di risonanza predeterminata, a detto elettrocatetere sia associata una seconda frequenza principale di risonanza che è diversa da detta prima frequenza principale di risonanza predeterminata e sulla quale è centrata una seconda campana di risonanza, così che l’accoppiamento di detto campo elettromagnetico a radiofrequenza con detto elettrocatetere sia ridotto.In particular, said cap comprises electrical coupling means for electrically coupling said tip connector with said ring connector of said first end of said lead, so that when said cap is applied to said first end of said lead and said lead is exposed to a radiofrequency electromagnetic field having a frequency which is within said first predetermined resonance bell, a second main resonance frequency is associated with said lead which is different from said first predetermined main resonance frequency and on which a second resonance bell, so that the coupling of said radiofrequency electromagnetic field with said lead is reduced.
In una prima forma di realizzazione, detti mezzi elettrici di accoppiamento possono comprendere un collegamento elettrico in modo tale che detto connettore punta e detto connettore anello siano cortocircuitati.In a first embodiment, said electrical coupling means can comprise an electrical connection in such a way that said tip connector and said ring connector are short-circuited.
In una seconda forma di realizzazione. detti mezzi elettrici di accoppiamento possono comprendere un condensatore.In a second embodiment. said electrical coupling means can comprise a capacitor.
In una terza forma di realizzazione, detti mezzi elettrici di accoppiamento possono comprendono una induttanza.In a third embodiment, said electrical coupling means can comprise an inductance.
In una quarta forma di realizzazione, detti mezzi elettrici di accoppiamento possono comprendere una resistenza.In a fourth embodiment, said electrical coupling means can comprise a resistor.
In una quinta forma di realizzazione, detti mezzi elettrici di accoppiamento possono comprendere una resistenza, una induttanza ed un condensatore per formare un circuito RLC.In a fifth embodiment, said electrical coupling means can comprise a resistor, an inductance and a capacitor to form an RLC circuit.
In una sesta forma di realizzazione, detti mezzi elettrici di accoppiamento possono comprendere una pellicola conduttiva.In a sixth embodiment, said electrical coupling means can comprise a conductive film.
In una settima forma di realizzazione, detti mezzi elettrici di accoppiamento possono comprendere una vernice conduttiva.In a seventh embodiment, said electrical coupling means can comprise a conductive paint.
La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure allegate, in cui:The present invention will now be described, for illustrative but not limitative purposes, according to its embodiments, with particular reference to the attached figures, in which:
la figura 1 mostra una prima forma di realizzazione del dispositivo di terminazione, oggetto dell’invenzione, da accoppiare ad un elettrocatetere; la figura 2 mostra il dispositivo di terminazione di fig. 1 accoppiato all’elettrocatetere;Figure 1 shows a first embodiment of the termination device, object of the invention, to be coupled to a lead; figure 2 shows the termination device of fig. 1 coupled to the lead;
la figura 3 mostra lo schema circuitale del dispositivo di terminazione di figura 1;Figure 3 shows the circuit diagram of the termination device of Figure 1;
la figura 4 mostra lo schema circuitale di una seconda forma di realizzazione del dispositivo di terminazione;figure 4 shows the circuit diagram of a second embodiment of the termination device;
la figura 5 mostra lo schema circuitale di una terza forma di realizzazione del dispositivo di terminazione;figure 5 shows the circuit diagram of a third embodiment of the termination device;
la figura 6 mostra lo schema circuitale di una quarta forma di realizzazione del dispositivo di terminazione;figure 6 shows the circuit diagram of a fourth embodiment of the termination device;
la figura 7 mostra lo schema circuitale di una quinta forma di realizzazione del dispositivo di terminazione;figure 7 shows the circuit diagram of a fifth embodiment of the termination device;
la figura 8 mostra lo schema circuitale di una sesta forma di realizzazione del dispositivo di terminazione.figure 8 shows the circuit diagram of a sixth embodiment of the termination device.
Con riferimento alle figure 1-8, vengono descritte una pluralità di forme di realizzazione di un dispositivo di terminazione perfezionato da applicare su un elettrocatetere, quando quest’ultimo è abbandonato nel corpo del paziente.With reference to Figures 1-8, a plurality of embodiments of an improved termination device to be applied to a lead, when the latter is abandoned in the patient's body, are described.
Nelle forme di realizzazione che si descrivono, l’elettrocatetere sul quale è accoppiato il dispositivo di terminazione oggetto dell’invenzione è un elettrocatetere bipolare, i.e. avente due elettrodi. Vantaggiosamente, lo stesso dispositivo di terminazione può essere accoppiato ad un elettrocatetere avente un numero maggiore di elettrodi, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione.In the embodiments that are described, the lead on which the termination device object of the invention is coupled is a bipolar lead, i.e. having two electrodes. Advantageously, the same termination device can be coupled to a lead having a greater number of electrodes, without thereby departing from the scope of the invention.
Con riferimento alle figure 1-3, si descrive la prima forma di realizzazione di un dispositivo di terminazione 10 per un elettrocatetere E.With reference to Figures 1-3, the first embodiment of a termination device 10 for an E lead is described.
In particolare, detto elettrocatetere E presenta almeno una prima estremità E1 che permette di accoppiare detto elettrocatetere E ad un generatore di impulsi impiantabile, quale ad esempio un pacemaker, un defibrillatore o un neurostimolatore, ed una seconda estremità E2 per trasmettere impulsi elettrici generati da detto generatore di impulsi impiantabile a tessuti biologici di una zona del corpo del paziente da stimolare, circostanti detta seconda estremità.In particular, said lead E has at least a first end E1 which allows to couple said lead E to an implantable pulse generator, such as for example a pacemaker, a defibrillator or a neurostimulator, and a second end E2 for transmitting electrical impulses generated by said pulse generator implantable to biological tissues of an area of the patient's body to be stimulated, surrounding said second extremity.
In particolare, detta prima estremità E1 comprende un connettore punta E11 ed un connettore anello E12, e detta seconda estremità E2 comprende almeno un primo elettrodo o punta E11’ ed un secondo elettrodo o anello E12’.In particular, said first end E1 comprises a tip connector E11 and a ring connector E12, and said second end E2 comprises at least a first electrode or tip E11 'and a second electrode or ring E12'.
Inoltre, a detto elettrocatetere E è associata una prima campana di risonanza predeterminata centrata su una prima frequenza principale di risonanza predeterminata. In altre parole, al picco di detta campana di risonanza predeterminata corrisponde la frequenza principale di risonanza predeterminata dell’elettrocatetere.Furthermore, a first predetermined resonance bell centered on a first predetermined main resonance frequency is associated with said lead E. In other words, the predetermined main resonance frequency of the lead corresponds to the peak of said predetermined resonance bell.
Secondo l’invenzione, il dispositivo di terminazione 10 comprende un tappo 1 realizzato in materiale elettricamente isolante, da applicare sulla prima estremità E1 di detto elettrocatetere E per isolare elettricamente detta prima estremità E1 dai tessuti biologici della zona del corpo, con i quali andrebbe a contatto, una volta che l’elettrocatetere E è stato disaccoppiato dal generatore di impulsi impiantabile.According to the invention, the termination device 10 comprises a plug 1 made of electrically insulating material, to be applied on the first end E1 of said lead E to electrically isolate said first end E1 from the biological tissues of the body area, with which it would go to contact, once lead E has been decoupled from the implantable pulse generator.
Detto tappo 1 ha una prima superficie 1A destinata ad andare a contatto con detta prima estremità E1, ed una seconda superficie 1B, opposta a detta prima superficie 1A, destinata ad andare a contatto con detti tessuti biologici.Said plug 1 has a first surface 1A intended to come into contact with said first end E1, and a second surface 1B, opposite said first surface 1A, intended to come into contact with said biological tissues.
Inoltre, detto tappo 1 è dimensionato in modo tale da coprire almeno la porzione di detta prima estremità E1 che si estende da detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12.Furthermore, said plug 1 is sized in such a way as to cover at least the portion of said first end E1 which extends from said tip connector E11 to said ring connector E12.
Secondo una caratteristica peculiare dell’invenzione, detto tappo 1 comprende mezzi elettrici di accoppiamento 2 per accoppiare elettricamente detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12 di detta prima estremità E1 dell’elettrocatetere E. Detti mezzi elettrici di accoppiamento 2 sono disposti su almeno una porzione della prima superficie 1A di detto tappo 1 e accoppiano detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12, in modo tale che, quando detto tappo 1 è applicato su detta prima estremità E1 di elettrocatetere E e quest’ultimo è esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza avente una frequenza che è all’interno di detta prima campana di risonanza predeterminata, a detto elettrocatetere E sia associata una seconda campana di risonanza centrata su una seconda frequenza principale di risonanza diversa da detta prima frequenza principale di risonanza predeterminata, così da ridurre l’accoppiamento di detto campo elettromagnetico a radiofrequenza con detto elettrocatetere E. Di conseguenza, l’intensità di corrente elettrica indotta nell’elettrocatetere E dal campo elettromagnetico a radiofrequenza è ridotta ed il riscaldamento indotto sui tessuti biologici adiacenti detto elettrocatetere E, in particolare adiacenti la sua punta E11’, è ridotto.According to a peculiar feature of the invention, said cap 1 comprises electrical coupling means 2 for electrically coupling said tip connector E11 to said ring connector E12 of said first end E1 of the lead E. Said electrical coupling means 2 are arranged on at least one portion of the first surface 1A of said plug 1 and couple said tip connector E11 to said ring connector E12, so that when said plug 1 is applied to said first end E1 of lead E and the latter is exposed to an electromagnetic field with radiofrequency having a frequency which is within said first predetermined resonance bell, a second resonance bell centered on a second main resonance frequency different from said first predetermined main resonance frequency is associated with said lead E, so as to reduce the coupling of said radiofrequency electromagnetic field with said E lead. Consequently, the intensity of electric current induced in the E lead by the radiofrequency electromagnetic field is reduced and the heating induced on the biological tissues adjacent to said E lead, in particular adjacent its E11 'tip, is reduced.
In particolare, con prima frequenza principale di risonanza predeterminata si intende una qualsiasi frequenza di risonanza dell’elettrocatetere E, quando il tappo 1 non è applicato su detto elettrocatetere.In particular, with the first predetermined main resonance frequency we mean any resonant frequency of the lead E, when the cap 1 is not applied on said lead.
Con seconda frequenza principale di risonanza si intende una qualsiasi frequenza di risonanza dell’elettrocatetere E, quando il tappo 1 è applicato su detto elettrocatetere.The second main resonant frequency means any resonant frequency of the lead E, when the cap 1 is applied to said lead.
La seconda frequenza principale di risonanza può avere una valore inferiore o maggiore rispetto alla prima frequenza principale di risonanza predeterminata, a seconda se detti mezzi di accoppiamento comprendano rispettivamente componenti capacitive o componenti induttive.The second main resonant frequency can have a lower or higher value than the first predetermined main resonant frequency, depending on whether said coupling means respectively comprise capacitive components or inductive components.
Accoppiando elettricamente il connettore punta E11 dell’elettrocatetere E al connettore anello E12, si evita che detto elettrocatetere possa risuonare quando esposto ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza avente una frequenza che è all’interno di detta prima campana di risonanza predeterminata.By electrically coupling the E11 tip connector of the E lead to the E12 ring connector, it is avoided that said lead may resonate when exposed to a radiofrequency electromagnetic field having a frequency that is within said first predetermined resonance bell.
Infatti, nel caso in cui la frequenza del campo elettromagnetico a radiofrequenza coincida con detta prima frequenza principale di risonanza predeterminata dell’elettrocatetere, il trasferimento di energia da detto campo elettromagnetico a detto elettrocatetere sarebbe massimo. Di conseguenza, la corrente elettrica indotta sull’elettrocatetere presenterebbe una intensità elevata, e la temperatura dei tessuti biologici adiacenti detto elettrocatetere potrebbe raggiungere valori elevati, con i rischi per il paziente che ne conseguono. In misura minore, un trasferimento di energia dal campo elettromagnetico all’elettrocatetere avviene anche nel caso in cui la frequenza del campo elettromagnetico a radiofrequenza sia all’interno di detta prima campana di risonanza ma sia diversa dalla prima frequenza principale di risonanza predeterminata.In fact, in the event that the frequency of the radiofrequency electromagnetic field coincides with said first predetermined main resonance frequency of the lead, the transfer of energy from said electromagnetic field to said lead would be maximum. Consequently, the electric current induced on the lead would have a high intensity, and the temperature of the biological tissues adjacent to said lead could reach high values, with the consequent risks for the patient. To a lesser extent, a transfer of energy from the electromagnetic field to the lead also occurs in the event that the frequency of the radiofrequency electromagnetic field is within said first resonance bell but is different from the first predetermined main resonance frequency.
In altre parole, poiché ciascun elettrocatetere ha una predeterminata impedenza caratteristica ad una selezionata radiofrequenza, detti mezzi elettrici di accoppiamento 2 accoppiano elettricamente detto connettore punta E11 con detto connettore anello E12 di detta prima estremità E1 dell’elettrocatetere E in modo tale che, quando detto elettrocatetere E è esposto ad un campo elettromagnetico con una radiofrequenza pari a detta radiofrequenza selezionata, detta impedenza caratteristica aumenti.In other words, since each lead has a predetermined characteristic impedance at a selected radiofrequency, said electrical coupling means 2 electrically couple said tip connector E11 with said ring connector E12 of said first end E1 of the lead E so that, when said Lead E is exposed to an electromagnetic field with a radiofrequency equal to said selected radiofrequency, said characteristic impedance increases.
Vantaggiosamente, l’accoppiamento elettrico del connettore punta E11 con il connettore anello E12 dell’elettrocatetere E minimizza l’accoppiamento elettromagnetico tra il campo elettromagnetico a radiofrequenza e l’elettrocatetere E, sebbene quest’ultimo sia abbandonato nel corpo del paziente, e riduce l’induzione di correnti elettriche nell’elettrocatetere. L’elettrocatetere, seppur abbandonato, si comporta come una antenna e pertanto un campo elettromagnetico a radiofrequenza può accoppiarsi con detto elettrocatetere, e indurre di conseguenza correnti elettriche nell’elettrocatetere stesso.Advantageously, the electrical coupling of the tip connector E11 with the ring connector E12 of the lead E minimizes the electromagnetic coupling between the radiofrequency electromagnetic field and the lead E, although the latter is abandoned in the patient's body, and reduces the induction of electric currents in the lead. The lead, albeit abandoned, behaves like an antenna and therefore a radiofrequency electromagnetic field can couple with said lead, and consequently induce electrical currents in the lead itself.
Infatti, l’accoppiamento elettrico di detto connettore punta E11 con detto connettore anello E12 impedisce che l’elettrocatetere E riceva e supporti la frequenza del campo elettromagnetico a radiofrequenza.In fact, the electrical coupling of said E11 tip connector with said E12 ring connector prevents the E lead from receiving and supporting the frequency of the radio frequency electromagnetic field.
Si pensi ad esempio ad un elettrocatetere con una frequenza di auto-risonanza vicina a 64 MHz esposto ad un campo elettromagnetico avente una radiofrequenza pari a 63,8 MHz (sistemi imaging a risonanza magnetica a 1,5 Tesla). Tale campo elettromagnetico può accoppiarsi all’elettrocatetere e può indurre correnti elettriche nell’elettrocateteri aventi notevoli intensità, causando un aumento della temperatura dei tessuti adiacenti all’elettrocatetere maggiore o uguale di 10°C, fino ad arrivare a 60°C.Consider, for example, a lead with a self-resonance frequency close to 64 MHz exposed to an electromagnetic field having a radio frequency of 63.8 MHz (magnetic resonance imaging systems at 1.5 Tesla). This electromagnetic field can couple to the lead and can induce electrical currents in the leads having considerable intensity, causing an increase in the temperature of the tissues adjacent to the lead greater than or equal to 10 ° C, up to 60 ° C.
Con particolare riferimento alle figure 1 e 2, tali figure mostrano il dispositivo di terminazione 10 rispettivamente disaccoppiato dall’elettrocatetere E ed accoppiato all’elettrocatetere E, in corrispondenza della prima estremità E1.With particular reference to figures 1 and 2, these figures show the termination device 10 respectively decoupled from the lead E and coupled to the lead E, at the first end E1.
Con particolare riferimento alla figura 3, tale figura mostra lo schema circuitale del dispositivo di terminazione.With particular reference to Figure 3, this figure shows the circuit diagram of the termination device.
Detti mezzi elettrici di accoppiamento 2 per accoppiare il connettore punta E11 al connettore anello E12 della prima estremità E1 dell’elettrocatetere E comprendono un collegamento elettrico 20 in modo tale che detto connettore punta E11 e detto connettore anello E12 siano cortocircuitati.Said electrical coupling means 2 for coupling the tip connector E11 to the ring connector E12 of the first end E1 of the lead E comprise an electrical connection 20 in such a way that said tip connector E11 and said ring connector E12 are short-circuited.
Ulteriori forme di realizzazione del dispositivo di terminazione sono mostrate nelle figure 4-8, con riferimento ad un corrispondente schema circuitale.Further embodiments of the termination device are shown in Figures 4-8, with reference to a corresponding circuit diagram.
Nella seconda forma di realizzazione, mostrata nella figura 4, i mezzi di accoppiamento 2 per accoppiare detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12 comprendono un condensatore 21.In the second embodiment, shown in Figure 4, the coupling means 2 for coupling said tip connector E11 to said ring connector E12 comprise a capacitor 21.
Nella terza forma di realizzazione, mostrata nella figura 5, i mezzi di accoppiamento 2 per accoppiare detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12 comprendono una induttanza 22.In the third embodiment, shown in Figure 5, the coupling means 2 for coupling said tip connector E11 to said ring connector E12 comprise an inductance 22.
Nella quarta forma di realizzazione, mostrata nella figura 6, i mezzi di accoppiamento 2 per accoppiare detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12 comprendono una resistenza 23.In the fourth embodiment, shown in Figure 6, the coupling means 2 for coupling said tip connector E11 to said ring connector E12 comprise a resistor 23.
Nella quinta forma di realizzazione, mostrata nella figura 7, i mezzi di accoppiamento 2 per accoppiare detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12 comprendono una resistenza 24, una induttanza 25 ed un condensatore 26 che formano un circuito RLC. In particolare, detta resistenza 24, detta induttanza 25 e detto condensatore 26 sono disposti in serie.In the fifth embodiment, shown in Figure 7, the coupling means 2 for coupling said tip connector E11 to said ring connector E12 comprise a resistor 24, an inductance 25 and a capacitor 26 which form an RLC circuit. In particular, said resistor 24, said inductance 25 and said capacitor 26 are arranged in series.
Nella sesta forma di realizzazione, mostrata nella figura 8, detti mezzi elettrici di accoppiamento 2 per accoppiare detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12 comprendono una pellicola conduttiva.In the sixth embodiment, shown in Figure 8, said electrical coupling means 2 for coupling said tip connector E11 to said ring connector E12 comprise a conductive film.
In una settima forma di realizzazione, non mostrata nelle figure, detti mezzi di accoppiamento 2 per accoppiare detto connettore punta E11 a detto connettore anello E12 comprendono una vernice conduttiva.In a seventh embodiment, not shown in the figures, said coupling means 2 for coupling said tip connector E11 to said ring connector E12 comprise a conductive paint.
Vantaggiosamente, il dispositivo di terminazione oggetto dell’invenzione consente di ridurre il riscaldamento dei tessuti biologici adiacenti l’elettrocatetere, riducendo l’accoppiamento di un campo elettromagnetico a radiofrequenza e l’elettrocatetere stesso.Advantageously, the termination device object of the invention allows to reduce the heating of the biological tissues adjacent to the lead, reducing the coupling of a radiofrequency electromagnetic field and the lead itself.
Un altro vantaggio è dato dal fatto che detto dispositivo di terminazione permette di isolare elettricamente l’elettrocatetere dai tessuti biologici adiacenti ad esso.Another advantage is given by the fact that said termination device allows to electrically isolate the lead from the biological tissues adjacent to it.
Vantaggiosamente, il passaggio di una possibile corrente elettrica dai tessuti biologici (che agiscono come conduttori) adiacenti l’elettrocatetere all’elettrocatetere stesso è ridotto da detto dispositivo di terminazione.Advantageously, the passage of a possible electric current from the biological tissues (which act as conductors) adjacent the lead to the lead itself is reduced by said termination device.
La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.The present invention has been described by way of illustration, but not of limitation, according to its preferred embodiments, but it is to be understood that variations and / or modifications may be made by those skilled in the art without thereby departing from the relative scope of protection, as defined from the attached claims.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000350AITRM20130350A1 (en) | 2013-06-19 | 2013-06-19 | PERFORMED TERMINATION DEVICE FOR AN ELECTROCATETER. |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000350AITRM20130350A1 (en) | 2013-06-19 | 2013-06-19 | PERFORMED TERMINATION DEVICE FOR AN ELECTROCATETER. |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITRM20130350A1true ITRM20130350A1 (en) | 2014-12-20 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000350AITRM20130350A1 (en) | 2013-06-19 | 2013-06-19 | PERFORMED TERMINATION DEVICE FOR AN ELECTROCATETER. |
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITRM20130350A1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030144716A1 (en)* | 2002-01-29 | 2003-07-31 | Reinke James D. | Method and apparatus for shunting induced currents in an electrical lead |
| US20100174349A1 (en)* | 2001-04-13 | 2010-07-08 | Greatbatch Ltd. | System for terminating abandoned implanted leads to minimize heating in high power electromagnetic field environments |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100174349A1 (en)* | 2001-04-13 | 2010-07-08 | Greatbatch Ltd. | System for terminating abandoned implanted leads to minimize heating in high power electromagnetic field environments |
| US20030144716A1 (en)* | 2002-01-29 | 2003-07-31 | Reinke James D. | Method and apparatus for shunting induced currents in an electrical lead |
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