BR102018009204A2 - implantable device to help and treat people with chronic diseases and medication replenishment kit - Google Patents

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BR102018009204A2
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Abstract

compreende um dispositivo que tem como finalidade o controle do índice de glicose de diabéticos de forma automática. o referido dispositivo é implantado ao usuário de forma subcutânea, faz a checagem do índice de glicose através de um sensor e mensura a quantidade de insulina a ser liberada para que estabilize os índices de glicose do corpo, promovendo também o fácil acesso ao índice de glicose que é transmitido ao usuário via conexão bluetooth a um smartphone, sem que seja necessário furar o dedo como em métodos convencionais.comprises a device for the purpose of automatically controlling diabetic glucose index. The device is subcutaneously implanted to the user, checks the glucose index through a sensor and measures the amount of insulin to be released to stabilize the body's glucose indexes, while also promoting easy access to the glucose index. which is transmitted to the user via bluetooth connection to a smartphone without the need for finger sticking as in conventional methods.

Description

DISPOSITIVO IMPLANTÁVEL PARA AUXÍLIO E TRATAMENTO DE PESSOAS COM DOENÇAS CRÔNICAS E KIT DE REABASTECIMENTO DA MEDICAÇÃOIMPLANTABLE DEVICE FOR AID AND TREATMENT OF PEOPLE WITH CHRONIC DISEASES AND MEDICATION SUPPLY KIT

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção tem como campo de aplicação a área médica, mais precisamente o auxílio no tratamento de doenças crônicas como a diabetes mellitus. A diabetes mellitus é uma doença causada pelo excesso de glicose no sangue, resultante da baixa produção de insulina pelo pâncreas, sendo que seus efeitos no organismo originam-se em razão das células do corpo não responderem apropriadamente à quantidade de insulina que é produzida.FIELD OF THE INVENTION [001] The present invention has as its field of application the medical field, more precisely the aid in the treatment of chronic diseases such as diabetes mellitus. Diabetes mellitus is a disease caused by excess glucose in the blood, resulting from the low production of insulin by the pancreas, and its effects on the body originate because the cells of the body do not respond properly to the amount of insulin that is produced.

[002] Diabetes mellitus (DM) não é uma única doença, mas um grupo heterogêneo de distúrbios metabólicos que apresentam em comum a hiperglicemia, resultante de defeitos na ação da insulina, na secreção de insulina ou em ambas. A diabetes pode ser dividida em dois tipos sendo eles a diabetes tipo 1 (DM tipo 1) e a diabetes tipo 2 (DM tipo 2).[002] Diabetes mellitus (DM) is not a single disease, but a heterogeneous group of metabolic disorders that have hyperglycemia in common, resulting from defects in the action of insulin, in the secretion of insulin or in both. Diabetes can be divided into two types: type 1 diabetes (type 1 DM) and type 2 diabetes (type 2 DM).

[003] O DM tipo 1 é caracterizado por destruição das células beta que levam a umadeficiênciade insulina, sendo subdivido em tipos 1A e 1B.[003] Type 1 DM is characterized by destruction of beta cells that lead to insulin deficiency, being subdivided into types 1A and 1B.

[004] DM tipo 1A Autoimune: Esta forma encontra-se entre 5 a 10% dos casos de DM, sendo o resultado da destruição imunomediada de células beta pancreáticas com consequente deficiência de insulina. Os marcadores de autoimunidade são os autoanticorpos anti-ilhota ou antígenos específicos da ilhota e incluem os anticorpos anti-insulina, antidescarboxilase do ácido glutâmico (GAD 65), antitirosina-fosfatases (IA2 e IA2B) e antitransportador de zinco (Znt)(1A).4-8 Esses anticorpos podem ser verificados meses ou anos antes do diagnóstico clínico, ou seja, na fase pré-clínicadadoença, eematé 90%dos indivíduos quando se detecta hiperglicemia.[004] Type 1A Autoimmune DM: This form is found in 5 to 10% of DM cases, being the result of the immune-mediated destruction of pancreatic beta cells with consequent insulin deficiency. Autoimmunity markers are the anti-islet autoantibodies or islet-specific antigens and include anti-insulin antibodies, glutamic acid antidescarboxylase (GAD 65), anti-tyrosine phosphatases (IA2 and IA2B) and zinc antitransporter (Znt) (1A) .4-8 These antibodies can be checked months or years before clinical diagnosis, that is, in the pre-clinical phase of the disease, and up to 90% of individuals when hyperglycemia is detected.

[005] · DM tipo 1B Idiopático: Como o nome indica, não há uma etiologia conhecida para essa forma de DM. Corresponde à minoria dos casos de[005] · Type 1B Idiopathic DM: As the name implies, there is no known etiology for this form of DM. Corresponds to the minority of cases of

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2/9 [006] · DM1 e caracteriza-se pela ausência de marcadores de autoimunidade contra as células betas e não associação a haplótipos do sistema HLA. Os indivíduos com esse tipo de DM podem desenvolver cetoacidose e apresentam graus variáveis de deficiência de insulina.2/9 [006] · DM1 and is characterized by the absence of autoimmunity markers against beta cells and no association with HLA system haplotypes. Individuals with this type of DM can develop ketoacidosis and have varying degrees of insulin deficiency.

[007] • DM tipo 2: O DM tipo 2 éaforma verificada em 90 a 95% dos casos e caracteriza-se por defeitos na ação e secreção da insulina e na regulação da produção hepática de glicose. A resistência à insulina e o defeito na função das células beta estão presentes precocemente na fase pré-clínica da doença. É causada por uma interação de fatores genéticos e ambientais. Nas últimas décadas, foi possível a identificação de numerosas variantes genéticas associadas a DM2, mas ainda uma grande proporção da herdabilidade permanece inexplicada e a outra parte de diabéticos está aumentando em virtude do crescimento e do envelhecimento populacional, da maior urbanização, da progressiva prevalência de obesidade e sedentarismo, bem como da maior sobrevida de pacientes com DM.[007] • Type 2 DM: Type 2 DM is seen in 90 to 95% of cases and is characterized by defects in the action and secretion of insulin and in the regulation of hepatic glucose production. Insulin resistance and defective beta cell function are present early in the preclinical phase of the disease. It is caused by an interaction of genetic and environmental factors. In recent decades, it has been possible to identify numerous genetic variants associated with DM2, but still a large proportion of heritability remains unexplained and the other part of diabetics is increasing due to population growth and aging, greater urbanization, the progressive prevalence of obesity and physical inactivity, as well as the longer survival of patients with DM.

[008] Com isso fez com que o número de pessoas com diabetes no mundo quadruplicasse em menos de quatro décadas, atingindo um total de mais de 400 milhões de diabéticos. A doença muitas vezes persiste por toda a vida e está entre as principais causas de cegueira, insuficiência renal, ataques cardíacos, acidente vascular cerebral e amputações de membros inferiores. Mais de 16 milhões de brasileiros adultos (8,1%) sofrem de diabetes e a doença mata cerca de 72 mil pessoas por ano no Brasil.[008] As a result, the number of people with diabetes in the world has quadrupled in less than four decades, reaching a total of more than 400 million diabetics. The disease often persists throughout life and is among the leading causes of blindness, kidney failure, heart attacks, stroke and lower limb amputations. More than 16 million adult Brazilians (8.1%) suffer from diabetes and the disease kills around 72 thousand people a year in Brazil.

ESTADO DA TÉCNICA [009] Os métodos atualmente utilizados na medição da glicemia podem ser divididos em três grandes grupos: os exames laboratoriais, os exames de “ponta de dedo” e a medição por sensores contínuos semi-invasivos.STATE OF THE TECHNIQUE [009] The methods currently used to measure blood glucose can be divided into three major groups: laboratory tests, “fingertip” tests and measurement by continuous semi-invasive sensors.

[010] O exame de “ponta de dedo”, método convencional mais utilizado entre os diabéticos é feito a partir de uma pequena amostra de sangue capilar (uma ou duas gotas), colhida através de um pequeno furo feito na[010] The “fingertip” test, the most commonly used method among diabetics, is done from a small sample of capillary blood (one or two drops), collected through a small hole made in the

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3/9 ponta do dedo do paciente. A amostra de sangue é aplicada a uma fita, que, por sua vez, é inserida em um dispositivo portátil de medição. Diferentes métodos de medição são utilizados nesse tipo de aparelho. Em geral, de maneira semelhante aos exames laboratoriais, utilizam-se fitas com enzimas específicas para a degradação da glicose, e a medição dos produtos formados é feita pelo aparelho.3/9 patient's fingertip. The blood sample is applied to a tape, which, in turn, is inserted into a portable measuring device. Different measurement methods are used in this type of device. In general, similarly to laboratory tests, tapes with specific enzymes are used for the degradation of glucose, and the measurement of the products formed is done by the device.

[011] E m geral, o dispositivo portátil oferece uma leitura de glicemia em menos de meio minuto, totalizando um tempo total de realização do exame inferior a cinco minutos. Devido à rapidez e facilidade com que o exame de “ponta de dedo” pode ser realizado, ele é o tipo de exame mais utilizado pelos pacientes diabéticos. As medições podem ser feitas pelo próprio paciente, várias vezes ao dia, o que permite um controle adequado da glicemia.[011] In general, the handheld device offers a blood glucose reading in less than half a minute, totaling a total time to perform the exam less than five minutes. Due to the speed and ease with which the “fingertip” test can be performed, it is the type of test most used by diabetic patients. Measurements can be made by the patient himself, several times a day, which allows for adequate blood glucose control.

PROBLEMAS DO ESTADO DA TÉCNICA [012] A principal desvantagem do exame de “ponta de dedo” é a exatidão das suas leituras, inferior à do exame laboratorial. Quando comparadas ao exame laboratorial, as leituras de “ponta de dedo” apresentam desvios da ordem de 15%. Além disso, a exatidão das leituras varia consideravelmente conforme a habilidade da pessoa que executa o exame. Por isso, é importante que o paciente diabético que utiliza tal equipamento seja adequadamente treinado, fazendo com que o diabético tenha que efetuar no mínimo dois pequenos furos no corpo todos os dias sendo eles para a aferição do índice de glicose e outro para aplicação diária de insulina demandada pelo corpo.PROBLEMS OF THE STATE OF THE TECHNIQUE [012] The main disadvantage of the “fingertip” exam is the accuracy of its readings, which is lower than that of the laboratory exam. When compared to the laboratory exam, the “fingertip” readings show deviations of the order of 15%. In addition, the accuracy of the readings varies considerably depending on the skill of the person performing the exam. Therefore, it is important that the diabetic patient who uses such equipment be properly trained, making the diabetic to make at least two small holes in the body every day, being them for the measurement of the glucose index and another for daily application of insulin demanded by the body.

OBJETIVO DA INVENÇÃO [013] Desta forma, o escopo da presente invenção, é auxiliar pessoas com doenças crônicas que necessitem de medicação recorrentemente, para que essas possam ter uma vida sem preocupação com horários e doses da medicação.OBJECTIVE OF THE INVENTION [013] Thus, the scope of the present invention is to assist people with chronic diseases who need medication repeatedly, so that they can have a life without worrying about medication schedules and doses.

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4/9 [014] O dispositivo de destaque tem como principal função evitar esse incômodo diário do diabético fazendo com que ele não precise fazer de forma manual nenhuma aferição com necessidades de furar a pele ou sequer a própria aplicação da insulina, o que não raras vezes é realizada de forma equivocada sem a mensuração correta de quanto de insulina o seu corpo realmente necessita, o que ocasionalmente causa desconforto, e até possíveis sequelas ao diabético.4/9 [014] The main function of the prominent device is to avoid this daily discomfort of the diabetic, making him do not need to manually make any measurement with the need to pierce the skin or even the application of insulin, which is not uncommon Sometimes it is performed in a wrong way without the correct measurement of how much insulin your body really needs, which occasionally causes discomfort, and even possible sequelae to the diabetic.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO - MATERIAIS [015] Para o desenvolvimento do dispositivo foram utilizados os seguintes equipamentos:DESCRIPTION OF THE INVENTION - MATERIALS [015] The following equipment was used to develop the device:

[016] Material Biocompatível: Para que o dispositivo não seja rejeitável pelo corpo humano foram utilizados dois tipos de materiais biocompatíveis muito utilizados hoje em dia em implantes e processos cirúrgicos, sendo eles o Titânio e a Zircônia, materiais que fazem todo o encapsulamento do dispositivo.[016] Biocompatible Material: In order for the device not to be rejectable by the human body, two types of biocompatible materials are widely used today in implants and surgical processes, namely Titanium and Zirconia, materials that make the entire encapsulation of the device .

[017] Mini Motor: Serão utilizados três minimotores para funções independentes dentro do dispositivo, um deles será responsável pela incisão da agulha e aplicação da insulina e os outros dois apenas para a seleção de sensores no decorrer do tempo de funcionamento do dispositivo.[017] Mini Motor: Three minimotors will be used for independent functions within the device, one of them will be responsible for the incision of the needle and application of insulin and the other two only for the selection of sensors during the device's operating time.

[018] Modulo Bluetooth: Para que seja feita a checagem do nível de glicose será necessária a utilização de um módulo Bluetooth, que será responsável por transmitir e receber informações do usuário através de um smartphone com conectividade compatível.[018] Bluetooth module: In order to check the glucose level, it will be necessary to use a Bluetooth module, which will be responsible for transmitting and receiving user information through a smartphone with compatible connectivity.

[019] Microcontrolador: Um microcontrolador ficara responsável para que seja feito o processamento de dados recebidos e também para determinar a ordem de funcionamento de cada elemento que compõem o dispositivo como, por exemplo, a aplicação da insulina através do acionamento do motor, processamento de informações recebidas tanto pelo sensor de glicose quanto pelo modulo Bluetooth, etc. Em resumo todas as funções[019] Microcontroller: A microcontroller will be responsible for processing the received data and also for determining the order of operation of each element that make up the device, for example, the application of insulin through the activation of the motor, processing of information received by both the glucose sensor and the Bluetooth module, etc. In summary all the functions

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5/9 feitas pelo dispositivo passarão antes pelo microcontrolador antes de serem efetuadas.5/9 made by the device will pass through the microcontroller before being made.

[020] Batería lítio-iodo: Essa pilha é bastante leve, pesando apenas 25 g. Foi desenvolvida principalmente para ser utilizada em marca-passos, pois além de ter uma grande durabilidade (que pode chegar a até 15 anos), ela não solta gases que poderíam ser prejudiciais para o paciente, sendo fechada hermeticamente. Sua voltagem também é excelente: 2,8 V, podendo chegar a aproximadamente 3,4V.[020] Lithium-iodine battery: This battery is very light, weighing only 25 g. It was developed mainly to be used in pacemakers, because in addition to having a great durability (which can reach up to 15 years), it does not release gases that could be harmful to the patient, being closed hermetically. Its voltage is also excellent: 2.8 V, reaching approximately 3.4 V.

[021] Biossensor de glicose: Os biossensores são pequenos dispositivos que utilizam reações biológicas para detecção de analitos-alvo. Tais dispositivos combinam um componente biológico, que interage com um substrato alvo, a um transdutor físico, que converte os processos de biorreconhecimento em sinais mensuráveis.[021] Glucose biosensor: Biosensors are small devices that use biological reactions to detect target analytes. Such devices combine a biological component, which interacts with a target substrate, with a physical transducer, which converts the biorecognition processes into measurable signals.

[022] Os biossensores são construídos a partir de um componente que introduz a amostra, um sistema de reconhecimento molecular, um transdutor e uma unidade processadora de sinal.[022] Biosensors are built from a component that introduces the sample, a molecular recognition system, a transducer and a signal processing unit.

[023] A detecção do analito-alvo é feita por um componente biológico que gera um sinal (A), o qual é convertido (B) e processado (C).[023] The detection of the target analyte is made by a biological component that generates a signal (A), which is converted (B) and processed (C).

[024] O funcionamento de um biossensor, de uma forma geral, envolve a especificidade e alta sensibilidade do componente biológico com o substrato de interesse. Em seguida, como produto desta interação entre a molécula biológica e o substrato, variações de um ou mais parâmetros físico-químicos são convertidos em um sinal elétrico quantificável e processável pelo uso de um transdutor adequado.[024] The operation of a biosensor, in general, involves the specificity and high sensitivity of the biological component with the substrate of interest. Then, as a product of this interaction between the biological molecule and the substrate, variations of one or more physical-chemical parameters are converted into a quantifiable and processable electrical signal using a suitable transducer.

[025] Para o desenvolvimento do projeto, foi necessária a utilização de um sensor amperométrico desenvolvido com a utilização de nanotubos de carbono. Pelo fato de ser um material condutor de alta sensibilidade, demonstrou um grande índice de compatibilidade com o objetivo do projeto, devido sua precisão e rapidez na transferência de informação quando em contato com as células de glicose oxidase, fazendo com que[025] For the development of the project, it was necessary to use an amperometric sensor developed with the use of carbon nanotubes. Because it is a highly sensitive conductive material, it has demonstrated a high level of compatibility with the purpose of the project, due to its precision and speed in the transfer of information when in contact with glucose oxidase cells, causing

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6/9 seja possível mensurar o nível de glicose no organismo em tempo real. O principio de funcionamento de um biossensor amperométrico é a medida da corrente produzida por uma reação química entre espécies eletroativas. Essa reação química ocorre num potencial determinado, e a corrente gerada está relacionada com a espécie em solução. Assim, esses biossensores dependem tipicamente de um sistema biológico que converta cataliticamente analitos inativos eletroquimicamente em produtos que possam ser oxidados ou reduzidos em um eletrodo operante, o qual é mantido em um potencial específico de acordo com um eletrodo de referência. A corrente produzida pela reação redox é linearmente proporcional à concentração do produto eletroativo, a qual é proporcional ao analito (substrato da enzima) não eletroativo.6/9 it is possible to measure the level of glucose in the body in real time. The principle of operation of an amperometric biosensor is the measurement of the current produced by a chemical reaction between electroactive species. This chemical reaction occurs at a given potential, and the current generated is related to the species in solution. Thus, these biosensors typically depend on a biological system that catalytically converts inactive electrochemically analytes into products that can be oxidized or reduced to a working electrode, which is maintained at a specific potential according to a reference electrode. The current produced by the redox reaction is linearly proportional to the concentration of the electroactive product, which is proportional to the non-electroactive analyte (substrate of the enzyme).

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO [026] Tal dispositivo se baseia em um implante subcutâneo de pequeno porte feito de titânio e zircônia que são materiais biocompatíveis e envolvem toda a carcaça do dispositivo de modo a não causar rejeição pelo corpo humano.DESCRIPTION OF THE INVENTION - PRINCIPLE OF OPERATION [026] Such a device is based on a small subcutaneous implant made of titanium and zirconia that are biocompatible materials and involve the entire housing of the device so as not to cause rejection by the human body.

[027] No interior do dispositivo temos: um reservatório de insulina com quantidade estimada a durar no mínimo dois meses, no processo será usado três minimotores, um motor que terá várias funções acoplada à seu funcionamento como : a aplicação da insulina, e aplicação e remoção da agulha utilizada na aplicação da insulina e, por último, a seleção de sensores de glicose, que será feita por dois motores em períodos distintos, renovando os sensores a serem utilizados. Há também um microcontrolador que será usado para determinar a ordem de funcionamento de cada dispositivo interligado, um módulo Bluetooth que será utilizado para transmitir o índice de glicose do paciente em tempo real para um smartphone com conectividade Bluetooth e, ainda, uma batería de lítio-iodo, que é uma batería utilizada em marca passo com duração de 8 a 15 anos.[027] Inside the device we have: an insulin reservoir with an estimated quantity to last at least two months, in the process three minimotors will be used, an engine that will have several functions coupled to its operation such as: insulin application, and application and removal of the needle used in the application of insulin and, finally, the selection of glucose sensors, which will be made by two engines at different times, renewing the sensors to be used. There is also a microcontroller that will be used to determine the order of operation of each interconnected device, a Bluetooth module that will be used to transmit the patient's glucose index in real time to a smartphone with Bluetooth connectivity, and also a lithium battery. iodine, which is a battery used in pacemakers lasting 8 to 15 years.

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7/9 [028] Há também um kit de reabastecimento que tem como finalidade recarregar o reservatório de insulina interno do dispositivo após esgotar uma certa quantidade de insulina contida no mesmo.7/9 [028] There is also a refueling kit that aims to recharge the device's internal insulin reservoir after exhausting a certain amount of insulin contained in it.

RELAÇÃO DAS FIGURAS:LIST OF FIGURES:

Figura 1: Vista inferior interna do dispositivo demonstrando seu mecanismo de funcionamento, entradas, saídas e compartimento para medicamento.Figure 1: Internal bottom view of the device showing its operating mechanism, inlets, outlets and medicine compartment.

Figura 2: Vista inferior externa do dispositivo demonstrando os microfuros pelos quais saem os sensores de medição feitos de nanotubos.Figure 2: Bottom external view of the device showing the micro-holes through which the measurement sensors made of nanotubes come out.

Figura 3: Perspectiva superior demonstrando o orifício responsável pela recarga do medicamento.Figure 3: Upper perspective showing the orifice responsible for refilling the medication.

Figura 4: Elevação lateral.Figure 4: Lateral elevation.

Figura 5: Corte lateral do dispositivo demonstrando o mecanismo de funcionamento, entradas, saídas e compartimento para medicamento.Figure 5: Side section of the device showing the operating mechanism, inlets, outlets and medicine compartment.

Figura 6: Perspectiva da seringa descartável.Figure 6: Perspective of the disposable syringe.

Figura 7: Perspectiva da cápsula contendo medicamento.Figure 7: Perspective of the capsule containing medication.

Figura 8: Perspectiva da abraçadeira com gabarito para reposição.Figure 8: Perspective of the clamp with replacement template.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [029] A sequência de funcionamento do dispositivo ocorre da seguinte forma:DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [029] The operating sequence of the device occurs as follows:

[030] 1. Os sensores feitos com nanotubos de carbono (11), implantado juntamente a carcaça (1) do dispositivo, acionados pelos motores (3 e 4), ao entrarem em contato com o fluido intersticial contendo enzimas de glicose oxidase sofre reação, onde uma leve corrente elétrica é gerada através da oxidação dos nanotubos de carbono (11) onde através dessa corrente e possível o mensuramento do índice de glicose no usuário.[030] 1. The sensors made with carbon nanotubes (11), implanted together with the device's housing (1), activated by the motors (3 and 4), when they come in contact with the interstitial fluid containing glucose oxidase enzymes undergoes reaction , where a light electric current is generated through the oxidation of carbon nanotubes (11) where through this current it is possible to measure the glucose index in the user.

Petição 870180149505, de 08/11/2018, pág. 9/13Petition 870180149505, of 11/08/2018, p. 9/13

8/9 [031] 2. Ao ser feita a medida do índice de glicose no organismo, realizada pelo sensor (11), os dados colhidos são enviados a um microcontrolador (8) onde serão processados os dados.8/9 [031] 2. When measuring the glucose index in the body, performed by the sensor (11), the collected data are sent to a microcontroller (8) where the data will be processed.

[032] 3. Após o processamento de dados pelo microcontrolador (8), ele irá acionar o motor (2) para que seja feita a inserção da agulha (5) e a aplicação da insulina que será mensurada conforme dados colhidos pelo sensor (11) amperometrico. Nesse processo, é necessário que haja dois tipos de roscas no eixo do motor, sendo a rosca da aplicação da insulina uma rosca mais próxima de quase todo o eixo, para que seja precisa a aplicação da insulina, além de uma rosca de maior espaçamento e pouca roscagem localizada quase no fim do eixo do motor, utilizada somente para aplicação e remoção da agulha (5). É utilizado no meio da rosca do aplicador um sistema de passagem do eixo, sem que seja feita a aplicação da insulina, permitindo o acionamento do motor de forma que o seu eixo gire, de modo que os primeiros 180° graus de giro não aplique não retraia com o aplicador. Esse sistema de passagem será utilizado somente para a aplicação e retração da agulha (5). Todo o funcionamento interno é abastecido por uma batería (9) instalada no interior do dispositivo.[032] 3. After data processing by the microcontroller (8), it will start the motor (2) so that the needle is inserted (5) and the insulin is applied, which will be measured according to data collected by the sensor (11 ) amperometric. In this process, it is necessary to have two types of threads on the motor shaft, the thread of insulin application being a thread closer to almost the entire axis, so that the application of insulin is necessary, in addition to a thread with greater spacing and little threading located almost at the end of the motor shaft, used only for needle application and removal (5). A shaft passing system is used in the middle of the applicator thread, without insulin being applied, allowing the motor to be driven so that its axis rotates, so that the first 180 ° rotation does not apply retract with the applicator. This passage system will be used only for the application and retraction of the needle (5). All internal functioning is supplied by a battery (9) installed inside the device.

[033] 4. Após a aplicação da glicose necessitada pelo organismo, o microcontrolador (8) interrompe o funcionamento do motor (2) e o aciona, agora na reversão, de modo que seja acionado somente um giro de 180° no sentido contrario a aplicação que será o responsável pela retração da agulha (5) para dentro da carcaça (1).[033] 4. After the application of the glucose required by the organism, the microcontroller (8) interrupts the operation of the motor (2) and activates it, now in reversion, so that only a 180 ° rotation is activated in the opposite direction to application that will be responsible for the retraction of the needle (5) into the housing (1).

[034] 5. EXCEÇÃO: Em qualquer momento os dados de informação do índice de glicose atual podem ser solicitados pelo paciente através de um smartphone com conectividade Bluetooth, tendo em vista o módulo de comunicação sem fio (7) instalado, desde que esteja pareado com o dispositivo.[034] 5. EXCEPTION: At any time the information data of the current glucose index can be requested by the patient through a smartphone with Bluetooth connectivity, in view of the installed wireless communication module (7), as long as it is paired with the device.

Petição 870180149505, de 08/11/2018, pág. 10/13Petition 870180149505, of 11/08/2018, p. 10/13

9/9 [035] O kit é composto por uma abraçadeira (13) ultilizada para travamento no braço, de modo a evitar falhas no recarregamento como, por exemplo, o deslocamento na hora da aplicação. Acopla-se à abraçadeira um gabarito (14) com dimensões ajustadas ao dispositivo, contendo também um encaixe entre o gabarito e o dispositivo dando uma maior segurança na hora de reabastecer. Acompanha também uma seringa descatável (15), ultilizada para aplicação da insulina, sendo ela projetada para que seja possível um encaixe perfeito entre a seringa e o gabarito, contido em si mesma uma capsula (16) de insulina com a mesma quantidade de ml do reservatório do dispositivo. Assim, exclui-se a possibilidade de gerar ar no reservatório.9/9 [035] The kit consists of a clamp (13) used to lock the arm, in order to avoid failures in reloading, for example, displacement at the time of application. A template (14) with dimensions adjusted to the device is attached to the clamp, also containing a fit between the template and the device, providing greater security when refilling. Also comes with a disposable syringe (15), used for insulin application, which is designed so that a perfect fit between the syringe and the template is possible, contained in itself an insulin capsule (16) with the same amount of ml of device reservoir. Thus, the possibility of generating air in the reservoir is excluded.

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES 1) DISPOSITIVO IMPLANTÁVEL PARA AUXILIO E TRATAMENTO DE PESSOAS COM DOENÇAS CRÔNICAS E KIT DE REABASTECIMENTO DA MEDICAÇÃO, caracterizado por um dispositivo de formato retangular de quinas abauladas, cuja carcaça (1) é feita de titânio e zircônia (12), que são materiais biocompatíveis; na carcaça, há uma fina camada de silicone adentro do dispositivo nos locais que permitem o contato interno com a parte externa, evitando a penetração de corpos estranhos no interior do dispositivo; mini motores: sendo o primeiro (2) utilizado para a aplicação da agulha e insulina e os outros dois mini motores (3 e 4) responsáveis por selecionar os sensores de glicose de forma gradativa e descartando os sensores já utilizados após determinado tempo; uma agulha rosqueada (5) ligada ao eixo do motor para que seja impulsionada na aplicação da insulina removida após aplicação; um impulsionador da insulina (6) que é acoplado ao eixo do motor; um modulo bluetooth (7) responsável por transmitir dados ao usuário; um micro controlador (8) onde será processada todas as informações para que sejam efetuados os comandos de acionamentos de demais equipamentos do dispositivo, para a alimentação do circuito; uma bateria de lítio-iodo (9) de longa duração utilizada em marca-passos; placas com sensores de nanotubos de carbono (11), utilizados para aferição da glicose; e a entrada (10) na superfície da carcaça para o recarga de insulina com a utilização do kit de recarregamento (2), constituído de uma abraçadeira (13) ultilizada para travamento no braço de modo a evitar falhas no recarregamento como por exemplo o deslocamento na hora da aplicação, acoplado à abraçadeira há um gabarito (14) com dimensões ajustadas ao dispositivo contendo também um encaixe entre o gabarito e o dispositivo dando uma maior segurança na hora de reabastecer, acompanha também uma seringa descatável (15) ultilizada para aplicação da insulina, sendo 1) IMPLANTABLE DEVICE FOR ASSISTANCE AND TREATMENT OF PEOPLE WITH CHRONIC DISEASES AND MEDICATION SUPPLY KIT, characterized by a device with a rectangular shape of curved corners, whose housing (1) is made of titanium and zirconia (12), which are biocompatible materials ; in the housing, there is a thin layer of silicone inside the device in places that allow internal contact with the outside, preventing foreign bodies from entering the device; mini motors: the first (2) being used to apply the needle and insulin and the other two mini motors (3 and 4) responsible for gradually selecting the glucose sensors and discarding the sensors already used after a certain time; a threaded needle (5) connected to the motor shaft so that it is propelled in the application of the insulin removed after application; an insulin booster (6) that is coupled to the motor shaft; a bluetooth module (7) responsible for transmitting data to the user; a micro controller (8) where all information will be processed so that the activation commands of other devices of the device will be carried out, for the supply of the circuit; a long-life lithium-iodine battery (9) used in pacemakers; plates with carbon nanotube sensors (11), used to measure glucose; and the inlet (10) on the surface of the housing for the insulin refill using the refill kit (2), consisting of a clamp (13) used to lock the arm in order to avoid failures in refilling such as displacement at the time of application, coupled to the clamp there is a template (14) with dimensions adjusted to the device and also a fit between the template and the device giving greater security when refilling, also accompanying a detachable syringe (15) used for application of insulin, being Petição 870180132147, de 19/09/2018, pág. 4/5Petition 870180132147, of 9/19/2018, p. 4/5 2/2 ela projetada para que seja possível um encaixe perfeito entre a seringa e o gabarito ,contido em si mesma uma capsula (16) de insulina com a mesma quantidade de ml do reservatório do dispositivo, não havendo, assim, possibilidade de gerar ar no reservatório2/2 it is designed so that a perfect fit between the syringe and the template is possible, contained in itself an insulin capsule (16) with the same amount of ml of the device reservoir, thus there is no possibility of generating air in the reservoir
BR102018009204-9A 2018-05-07 2018-05-07 implantable device to help and treat people with chronic diseases and medication replenishment kit BR102018009204A2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999017095A1 (en) * 1997-09-30 1999-04-08 M-Biotech, Inc. Biosensor
US6081736A (en) * 1997-10-20 2000-06-27 Alfred E. Mann Foundation Implantable enzyme-based monitoring systems adapted for long term use
US8808228B2 (en) * 2004-02-26 2014-08-19 Dexcom, Inc. Integrated medicament delivery device for use with continuous analyte sensor
NL1030272C1 (en) * 2005-10-26 2007-04-27 Variak Device for automatically regulating the concentration of glucose in the blood of a diabetes patient.
EP2252956B1 (en) * 2008-03-03 2018-12-26 Roche Diabetes Care GmbH Insulin pump with replacement capabilities
US9336353B2 (en) * 2010-06-25 2016-05-10 Dexcom, Inc. Systems and methods for communicating sensor data between communication devices of a glucose monitoring system

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