CH694075A5 - Dispositif implantable d'administration d'un bol de médicament. - Google Patents

Description

  



   La présente invention concerne des dispositifs implantables permettant  d'administrer des agents bénéfiques ou des médicaments à l'intérieur  du corps d'un patient. Plus particulièrement, la présente invention  concerne des dispositifs implantables pour constituer et délivrer  un bol de médicaments dans une région particulière du corps d'un  patient, en réponse à la détection d'un état pathologique chez celui-ci.                                                       



   Des millions d'individus souffrent d'arythmies cardiaques, qui sont  des irrégularités du rythme cardiaque. La fibrillation auriculaire  est probablement la forme d'arythmie cardiaque la plus fréquente  et elle peut provoquer des étourdissements, de la faiblesse et d'autres  effets néfastes. Par ailleurs, la fibrillation auriculaire peut provoquer  la mort si elle se transforme en fibrillation ventriculaire. Dans  ces conditions, des efforts importants ont été faits pour développer  des thérapies visant à empêcher ou réduire la fibrillation auriculaire.  On peut citer, en particulier, le développement de chimiothérapies,  faisant appel à des médicaments administrés par voie orale ou intraveineuse  et de techniques de défibrillation électrique. 



   On connaît des systèmes implantables pour détecter l'apparition d'une  fibrillation chez un patient pour la contrecarrer par des moyens  électroniques. Par exemple, le brevet US No. 5 817 131, qui est incorporé  en totalité à la présente description par référence, décrit un défibrillateur  auriculaire implantable, comprenant des moyens pour surveiller l'activité  électrique du coeur, pour permettre une cardioversion et pour appliquer  une thérapie dirigée sur le système nerveux central en vue de soulager  la douleur, en réponse à la détection d'un début de fibrillation  auriculaire ou d'autres états pathologiques. 



   On a tendance actuellement à développer des systèmes thérapeutiques  implantables permettant d'assurer une administration ciblée sur un  site et/ou une administration continue d'agent bénéfiques pour traiter  des états pathologiques tels que la fibrillation auriculaire. Ces  systèmes d'administration peuvent comprendre des pompes d'injection  implantables, qui comportent typiquement un réservoir de    médicament  sous pression et divers moyens permettant de contrôler le débit du  fluide. Comme exemple de pompe d'injection implantable, on peut mentionner  la pompe SYNCHROMED<MD> fabriquée par Medtronic Inc., de Minneapolis,  Minnesota. 



   Lorsqu'ils sont utilisés pour assurer une défibrillation auriculaire,  les systèmes d'administration de médicaments doivent pouvoir préparer  et administrer avec rapidité et précision un ou plusieurs bols de  médicaments dans une région particulière, en réponse à la détection  d'un état pathologique, comme par exemple une fibrillation auriculaire.  Toutefois, les pompes d'injection de médicaments connues ne sont  pas conçues pour préparer et administrer rapidement de tels bols  de médicaments. Il serait donc utile de pouvoir disposer d'une pompe  d'infusion implantable, qui serait capable de préparer et d'administrer  rapidement et avec précision un ou plusieurs bols de médicament,  en réponse à la détection d'un état pathologique. 



   La présente invention permet de résoudre les problèmes susmentionnés  et d'autres problèmes, en fournissant un dispositif implantable capable  de préparer un bol de médicaments et d'administrer ce bol de médicaments  en réponse à la détection d'une fibrillation auriculaire. Dans une  forme d'exécution préférée, un dispositif implantable est prévu avec  un module de commande qui traité des signaux reçus depuis des détecteurs  servant à détecter l'apparition d'un état pathologique chez le patient.  La pompe est pourvue d'un système de préparation d'un bol de médicaments  qui est commandé par un système d'actionnement réagissant à des signaux  de commande venant du module de commande.

   Le système de préparation  d'un bol de médicaments comprend une soupape d'entrée qui est prévue  pour permettre l'entrée d'un fluide sous pression contenant un médicament  depuis un réservoir en forme de soufflet sous pression, dans un soufflet  auxiliaire contractile, qui constitue un réservoir à bol. Une soupape  de sortie est également prévue pour permettre l'évacuation du bol  de médicament depuis le réservoir à bol après qu'une quantité appropriée  de médicament s'y est accumulée. Les soupapes d'entrée et de sortie  sont commandées par des poussoirs de soupape qui sont actionnés par  une came plate, qui assure une coordination appropriée entre l'ouverture  et la fermeture des soupapes d'entrée et de sortie.

   Selon une forme  d'exécution de l'invention, le soufflet auxiliaire constituant le  réservoir à bol est exposé à la pression du réservoir    principal,  de sorte que la pression dans le réservoir principal est utilisée  pour expulser le bol de médicament du réservoir à bol. 



   Dans une autre forme d'exécution, la soupape d'entrée du système  de préparation d'un bol est pourvue un limiteur de débi. Une came  commande la soupape de sortie pour permettre le vidage du réservoir  à bol après qu'une quantité prédéterminée de fluide contenant un  médicament a transité par le limiteur de débit. Une soupape auxiliaire  est prévue dans le réservoir auxiliaire constitué comme un soufflet  et elle est agencée pour communiquer avec un orifice de sortie et  arrêter de manière abrupte la sortie du bol quand le soufflet auxiliaire  est complètement rétracté. 



   L'invention sera décrite en se reportant aux dessins qui font partie  de cette description. Ceux normalement versés dans l'art comprendront  que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution données  comme exemples et illustrées dans les dessins, dans lesquels:       la fig. 1 est une illustration d'une forme d'éxécution du dispositif  implanté d'administration d'un médicament comprenant une pompe avec  un système d'administration d'un bol;     la fig. 2 est un schéma  de fonctionnement d'un dispositif d'administration d'un bol selon  une forme d'exécution de l'invention;     la fig. 3 est une vue  éclatée d'une pompe selon une forme d'exécution d'un dispositif de  la présente invention;

       la fig. 4 est une vue en coupe, prise  selon la ligne 4-4 de la fig. 3; et     la fig. 5 est une vue en  coupe d'un dispositif d'administration d'un bol selon une autre forme  d'exécution préférée de la présente invention.  



   Lorsqu'on se reporte à la fig. 1, un dispositif de préparation d'un  bol de médicaments comprend, d'une manière générale, une pompe 10  de préparation d'un bol de médicaments qui communique avec un cathéter  11 d'administration du médicament implanté dans le tissu cardiaque  humain 2 pour y administrer un médicament ou un agent bénéfique.  Un conducteur de détection 3 est également implanté dans le tissu  cardiaque humain pour en surveiller l'activité électrique, en un  emplacement spécifique du coeur humain, afin d'y    détecter l'apparition  d'une fibrillation auriculaire. Le conducteur de détection 3 communique  les signaux à la pompe 10 et à un circuit de traitement, qui est  décrit dans le brevet U.S. No. 5 817 131 susmentionné.

   Le conducteur  de détection 3 est, de préférence, un conducteur du type à contact  permettant de détecter une fibrillation auriculaire. 



   Si on se reporte maintenant à la fig. 2, un dispositif 5 d'administration  d'un bol de médicaments comprend, de manière générale, un programmeur  40, qui fournit un signal à un émetteur 42 fonctionnant en fréquence  radio (FR), qui à son tour fournit des signaux radio à un récepteur  RF 44 associé avec la pompe implantée 10. Par exemple, le programmeur  40 peut être un programmeur Medtronic modèle No. 9790, avec un logiciel  de détection d'une défibrillation auriculaire. Le récepteur RF 44  fournit des signaux à un module de commande 46 qui peut être un ordinateur  à microprocesseur associé avec la pompe 10 et qui peut recevoir des  instructions pour traiter des données reçues depuis les détecteurs  d'état 50.

   Par exemple, le défibrillateur auriculaire hybride Medtronic  modèle 7250 faisant appel à des algorithmes de détection de fibrillation  auriculaire peut être utilisé pour traiter les signaux et faire fonctionner  le moteur de la pompe pour l'administration du médicament quand une  fibrillation est détectée. 



   Le module de commande 46 fournit des signaux à un transducteur acoustique  48 qui est utilisé pour produire un signal sonore permettant d'alerter  le patient d'un début de fibrillation auriculaire. Les détecteurs  d'état 50 peuvent comporter un conducteur de détection 3 et d'autres  dispositifs détecteurs implantés dans le corps humain. Une source  de courant incorporée 52, par exemple une pile de type Medtronic  PROMEON<MD> peut être utilisée pour alimenter le dispositif en courant.                                                        



   Le module de commande 46 fournit des signaux au système d'actionnement  150 de la pompe qui contrôle le fonctionnement du système 100 de  préparation du bol, dont le fonctionnement sera expliqué en détail  ci-après. Le système de préparation du bol reçoit le médicament depuis  un réservoir sous pression 20 et fournit le médicament en une quantité  dosée au cathéter de sortie 11 qui amène le médicament à l'intérieur  du corps du patient. De préférence, le système d'actionnement 150  de la pompe comprend un moteur et des composants    d'actionnement  similaires à ceux mis en oeuvre dans le cas de la pompe modèle SYNCHROMED  fabriquée par Medtronic Inc. 



   Lorsqu'on se reporte maintenant aux figs. 3 et 4, le dispositif de  préparation d'un bol comporte une pompe 10 qui comprend, de manière  générale, un corps de pompe qui entoure un réservoir principal sous  pression 20 qui est en communication fluide, par l'intermédiaire  d'un passage 30, avec un syst-ème 100 de préparation d'un bol. Le  système 100 de préparation d'un bol comprend généralement une soupape  d'entrée 160, une soupape de sortie 170 et une chambre 180 de retenue  du bol. 



   La pompe implantable 10 comprend une protection arrière 12 et une  protection supérieure 14 qui entourent le réservoir principal 20,  et une cloison 16. Une extrémité ouverte du soufflet 18 est fixée  à la cloison 16 d'une manière connue. Comme cela est clair pour ceux  normalement versés dans l'art, le soufflet 18 est réalisé sous la  forme d'un élément pouvant se dilater et se contracter. Le réservoir  principal 20 est typiquement pourvu d'une alimentation principale  en médicament et il est comprimé par un agent propulseur, typiquement  un fluorure de carbone, qui occupe l'espace entre le soufflet 18  et la protection arrière 12 de la pompe et qui maintient une pression  constante ("ressort pneumatique") sur le soufflet 18.

   Un orifice  de remplissage 22 est prévu pour permettre de remplir le réservoir  principal 20 et il comprend une cloison étanche 24 qui peut être  percée avec une aiguille hypodermique pour remplir le réservoir 20  avec le médicament. 



   La cloison 16 est pourvue d'un passage de sortie 30 du réservoir  principal en communication fluide avec l'intérieur du soufflet 18  pour amener le médicament du réservoir principal 20 vers le système  de préparation 100 du bol. De préférence, un filtre bactériostatique  32 est prévu en amont du passage de sortie 30 pour empêcher l'introduction  de bactéries nocives dans le bol de médicaments préparé. Le passage  de sortie 30 du réservoir principal est en communication avec la  soupape d'entrée 160. On peut voir sur le dessin de la fig. 4 une  portion du passage de sortie du réservoir principal caché par l'orifice  de remplissage 22. 



   La soupape d'entrée 160 comprend un orifice d'entrée 162 de la soupape  d'entrée et un orifice de sortie 167 de la soupape d'entrée, les  deux orifices pouvant être fermés hermétiquement par un obturateur  166 de la soupape d'entrée quand    celui-ci est en position de fermeture  (représentée sur la fig. 4) sur le siège de la soupape d'entrée.  Un diaphragme 168 de soupape d'entrée est prévu pour isoler l'obturateur  166 de la soupape d'entrée et le médicament du système d'actionnement  150. Le diaphragme 168, qui est sous pression sur son côté interne,  exerce une poussée vers le haut sur l'obturateur 166 de la soupape  d'entrée. La soupape d'entrée 160 est actionnée par l'intermédiaire  d'un poussoir 167 qui est actionné par une came plate 154 ayant une  forme généralement circulaire et qui est représentée, en coupe transversale,  sur la fig. 4. 



   L'orifice de sortie 167 de la soupape d'entrée est en communication  fluide avec une chambre 180 de retenue du bol qui est délimitée par  l'intérieur d'un soufflet auxiliaire rond 182. Le soufflet auxiliaire  182 est réalisé sous la forme d'un élément déformable qui est sollicité  dans la direction de sa position dilatée, par exemple grâce à une  construction en un matériau qui se déforme élastiquement mais de  manière réversible, lorsque le soufflet passe de sa forme dilatée  à sa forme contractée. Un élément de blocage 184 entoure le soufflet  auxiliaire et limite sa dilatation. 



   L'intérieur du soufflet auxiliaire 182 et par conséquent la chambre  180 de retenue du bol sont en communication fluide avec une soupape  de sortie 170. La soupape de sortie 170 comprend un orifice d'entrée  172 de la soupape de sortie pour permettre l'entrée de fluide depuis  la chambre 180 de retenue du bol. La soupape de sortie 170 comprend  également un orifice de sortie 177 de la soupape de sortie qui est  en communication avec une sortie 190 de pompe et un orifice 192 du  cathéter pour permettre la sortie du fluide de la soupape de sortie  170. L'orifice d'entrée 172 de la soupape de sortie et l'orifice  de sortie 177 de la soupape de sortie peuvent être obturés tous les  deux par l'obturateur 176 de la soupape de sortie quand ils est actionné  de manière appropriée par le système d'actionnement 150.

   Comme la  soupape d'entrée 160, la soupape de sortie 170 est également pourvue  d'un diaphragme 178 pour obturer l'obturateur 176 de la soupape de  sortie et le siège 174 de la soupape de sortie et pour fournir une  poussée vers le haut sur l'obturateur 176 de la soupape de sortie.                                                             



   Le système d'actionnement 150 comprend un moteur pas-à-pas 152 qui  tourne une came plate 154 pour provoquer un mouvement de va-et-vient  des    poussoirs respectifs 167, 156 de la soupape d'entrée et de  la soupape de sortie. Comme cela est clair pour ceux normalement  versés dans l'art, la came plate 154 est pourvue de surfaces profilées  pour provoquer un mouvement approprié suivant une séquence appropriée  de la soupape d'entrée 160 et de la soupape de sortie 170. Les poussoirs  167 et 156 des soupapes actionnent à leur tour les obturateurs des  soupapes d'entrée et de sortie pour permettre une entrée du médicament  dans la chambre 180 de retenue du bol et l'évacuation subséquente  du bol de la chambre 180 de retenue du bol. 



   En service, la chambre 180 de retenue du bol est d'abord remplie  de la manière suivante. La came plate tourne vers une position dans  laquelle la soupape d'entrée 160 est ouverte et, de ce fait l'obturateur  166 de la soupape est dégagé du siège 164 de la soupape pour permettre  le passage du médicament depuis le passage de sortie 30 du réservoir  principal vers la chambre 180 de retenue du bol.

   Il est clair pour  ceux normalement versés dans l'art, que l'écoulement du médicament  depuis le réservoir principal 20 vers la chambre 180 de retenue du  bol est du à la pression du médicament dans le réservoir principal  20 et à la poussée élastique s'exerçant sur le soufflet auxiliaire  182 pour en provoquer la dilatation jusqu'à lui faire prendre la  forme dilatée représentée sur la fig. 4 où la périphérie externe  du soufflet auxiliaire 182 vient en contact avec l'élément de blocage  184. Ce comportement est le même que celui d'une tétine d'un compte-gouttes  médical retournant vers sa position non déformée après sa déformation.  A mesure que la came plate 154 continue à tourner, la soupape d'entrée  160 va se fermer pour empêcher que le médicament ne continue à entrer  dans la chambre 180 de retenue du bol.

   La fermeture de la soupape  d'entrée 160 permet d'isoler la pression dans le réservoir principal  (soufflet) 20 de l'intérieur du soufflet auxiliaire 182. Après fermeture  de la soupape d'entrée 160, la poursuite de la rotation de la came  plate 154 provoque l'ouverture de la soupape de sortie 170, ce qui  permet la sortie du médicament accumulé dans la chambre 180 de retenue  du bol vers l'orifice 192 du cathéter. Il est clair que l'ouverture  de la soupape de sortie 170 va permette au médicament de s'échapper  de la chambre de retenue 180, la force agissante étant assurée par  l'action sur la chambre 180 de retenue du bol d'une pression plus  basse, en l'occurrence celle du cathéter.

   Dans ces conditions, le  soufflet auxiliaire    182 va s'affaisser sous la pression du médicament  dans le réservoir 20 avec comme résultat l'expulsion du médicament  dans l'orifice 192 du cathéter. La poursuite de la rotation de la  came plate 154 provoque la fermeture de la soupape de sortie et ensuite  la réouverture de la soupape d'entrée 160 pour permettre l'entrée  d'une autre dose de médicament dans le soufflet auxiliaire 182. L'administration  du médicament peut ensuite être répétée en cas d'un autre épisode  de fibrillation auriculaire, si nécessaire. 



   Il est clair pour ceux normalement versés dans l'art que des moyens  mécaniques autres que ceux décrits ci-dessus peuvent être utilisés  pour la commande des soupapes d'entrée et de sortie. Par exemple,  la came plate 154 et les poussoirs 156 peuvent être remplacés par  des cames à action radiale, des cames à rainure, des cames à galet  ou d'autres systèmes d'asservissement. Il est également clair pour  ceux normalement versés dans l'art que les réservoirs et les chambres  de préparation du bol peuvent être réalisés en métal, en plastique  ou en matériau céramique. 



   La fig. 5 illustre en coupe une autre forme d'exécution préférée  de la présente invention. Dans cette forme d'exécution, la soupape  d'entrée 160 de la forme d'exécution précédente est remplacée par  un limiteur de débit 260 et un obturateur 262 de soupape prévu sur  la face interne du soufflet auxiliaire 182 et positionné de manière  à s'engager avec l'orifice d'entrée 172 de la soupape de sortie quand  le soufflet auxiliaire 182 est dans son état rétracté. Dans cette  forme d'exécution, le remplissage de la chambre 180 de retenue du  bol se fait comme suit. Le soufflet auxiliaire 182, après s'être  rétracté, va provoquer la fermeture par la soupape 262 de l'orifice  d'entrée 172 de la soupape de sortie et empêcher que du médicament  additionnel ne sorte de l'intérieur du soufflet auxiliaire 182.

   Le  médicament continue à couler depuis le réservoir principal 20 par  le passage de sortie 30 du réservoir principal, par le limiteur de  débit 260 et vers la chambre 180 de retenue du bol, à un débit prédéterminé.  Ainsi, le soufflet auxiliaire 182 sera rempli à nouveau avec une  certaine quantité de médicament. Quand une fibrillation est détectée,  le module de commande va faire fonctionner le système d'actionnement  150 pour provoquer l'ouverture de la soupape de sortie 170 et laisser  passer le bol vers l'orifice 192 du cathéter de sortie. Durant l'administration    du bol, le limiteur de débit 260 fonctionne comme une soupape  virtuellement fermée à cause de son débit bas et des débits relativement  élevés par la soupape de sortie et l'orifice 192 du cathéter.

   L'obturateur  262 à l'intérieur du soufflet auxiliaire 182 fonctionne pour arrêter  de manière abrupte l'écoulement de médicament du réservoir 180 à  bol pour fournir ainsi une quantité mesurée de médicament. 



   Bien que la forme d'exécution préférée de cette invention ait été  décrite ci-dessus d'une manière détaillée, il est entendu qu'à la  lecture de la description qui précède, une variété de formes d'exécution  viendront à l'esprit de ceux normalement versés dans l'art. Par exemple,  on peut prévoir plus d'un système de préparation de bol sur une seule  pompe, pour permettre une administration rapide et successive de  plus d'un bol de médicaments, lorsque cela est nécessaire. La description  est destinée à constituer une illustration de la forme d'exécution  préférée de l'invention et elle n'a pas pour effet de limiter la  portée de la protection demandée par les déposants, laquelle portée  est définie par les revendications annexées.

Claims (11)

1. Dispositif implantable pour administrer un bol d'un agent bénéfique à l'intérieur du corps d'un patient, comprenant: a) un réservoir principal pour recevoir une réserve d'un médicament; b) un système de préparation d'un bol de médicaments permettant de prélever un bol du réservoir et de l'administrer.

2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant, en outre, un détecteur pour détecter l'apparition d'un état pathologique chez un patient et un module de commande, coopérant avec le détecteur, pour actionner le système de préparation d'un bol en réponse à la détection de l'apparition d'un état pathologique chez le patient.

3.

Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système de préparation d'un bol comprend un réservoir à bol de médicaments constitué par un soufflet auxiliaire conçu pour se contracter sous l'effet de la pression du réservoir principal.

4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le soufflet auxiliaire est soumis à une sollicitation élastique vers une position de dilatation.

5. Dispositif selon la revendication 4, comprenant en outre un élément de blocage pour limiter la dilatation du soufflet auxiliaire.

6.

Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le système de préparation d'un bol comprend un réservoir pour le bol de médicaments, un passage d'écoulement pour amener le fluide depuis le réservoir principal vers le réservoir à bol de médicaments, un limiteur de débit disposé sur le passage du fluide pour limiter le débit vers le réservoir à bol de médicaments et une soupape de sortie pour permettre une introduction sélective d'un bol de médicaments depuis le réservoir à bol à l'intérieur du corps du patient.

7.

Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le système de préparation d'un bol comprend un réservoir à bol de médicaments, une soupape d'entrée pour permettre une introduction sélective du médicament depuis le réservoir principal vers le réservoir à bol de médicaments et une soupape de sortie pour permettre une introduction sélective du bol du médicament depuis le réservoir à bol de médicaments à l'intérieur du corps du patient.

8. Dispositif selon la revendication 7, comprenant en outre un système d'actionnement comprenant une came pour faire fonctionner sélectivement la soupape d'entrée et la soupape de sortie.

9.

Dispositif selon la revendication 7, dans laquelle la soupape d'entrée comprend un limiteur de débit pour permettre un débit prédéterminé de médicament du réservoir principal vers le réservoir à bol de médicament.

10. Dispositif selon la revendication 3, comprenant, en outre, un détecteur pour détecter l'apparition d'un état pathologique chez le patient et un module de commande pour activer le système de préparation d'un bol en réponse à l'apparition d'un état pathologique chez un patient.

11. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le système de préparation d'un bol comprend, en outre, un dispositif de blocage pour limiter la dilatation du soufflet.