CH694520A5 - Dispositif implantable pour l'administration d'un médicament par microencapsulation. - Google Patents

Description

  



   



   Cette invention concerne des techniques d'administration de médicaments  et plus particulièrement, elle concerne de telles techniques pour  le traitement de maladies du système neurovégétatif.   Description  de l'art connexe  



   II existe un nombre d'appareils conventionnels et de méthodes conventionnelles  pour administrer un médicament à un patient. Les systèmes d'administration  conventionnels implantés font appel à deux approches générales. Une  approche consiste à utiliser un dispositif d'administration d'un  médicament qui est implanté et dans lequel les médicaments sont pompés  depuis un réservoir vers un site visé dans le corps du patient, comme  par exemple, dans les brevets US Nos 5 711 316, 4 692 147, 5 462  525 et 4 003 379. Le réservoir peut être rechargé à mesure que cela  est nécessaire par l'orifice de remplissage, sans avoir à sortir  le dispositif implanté du patient. Certains médicaments ne sont pas  stables quand ils sont dissous pour l'administration dans un solvant  servant de vecteur.

   D'autres médicaments ne sont stables que pendant  une courte durée de temps après leur dissolution dans un solvant.  Certains médicaments sont stables par exemple 30 à 90 jours seulement.  Après cette durée de temps, le médicament va précipiter dans la solution  ou les molécules du médicament peuvent subir une altération. Quand  une quantité significative du médicament s'est dégradée, la solution  doit être remplacée, même si une quantité encore utilisable est encore  présente dans le réservoir. Lorsque cela se produit, le patient doit  se rendre dans un centre médical pour que le réservoir soit vidé  de la solution dégradée et rechargé avec une solution non dégradée.                                                            



   La plupart des dispositifs conventionnels conservent le médicament  à administrer dans un réservoir, le médicament étant dissous dans  un solvant liquide, tel que l'eau ou une solution saline. La solution  conservée est fortement diluée, par exemple elle contient 1-5% de  médicament, pour 95-99% de vecteur. En outre,    le réservoir du  dispositif pour l'administration du médicament doit être suffisamment  grand pour recevoir le solvant requis et le réservoir doit être rechargé  fréquemment. Dans ces conditions, il serait souhaitable de pouvoir  disposer de dispositifs et de méthodes permettant d'administrer des  médicaments qui ne sont pas stables quand ils sont dissous dans un  solvant et de pouvoir le faire de manière contrOlée.

   Il serait également  souhaitable de pouvoir disposer de dispositifs plus petits n'ayant  pas le réservoir de grande taille nécessaire avec les dispositifs  et les méthodes conventionnelles. 



   Une seconde approche consistait à utiliser des capsules implantées  qui vont permettre au médicament dans la capsule d'être transféré  à l'extérieur de la paroi de la capsule par diffusion et/ou par dissolution  de la paroi de la capsule, voir par exemple, les brevets US Nos.  5 106 627 et 5 639 275. Un inconvénient majeur avec cette approche  est qu'elle fait appel à un système d'administration passif du médicament  et que l'administration du médicament ne peut pas être contrOlée  après l'implantation des capsules chez le patient. En outre, des  capsules additionnelles doivent être implantées après que les capsules  précédentes se sont dissoutes ou ont été consommées. 



   Par ailleurs, les systèmes de détection conventionnels sont d'une  utilité limitée par le fait que certaines substances ne sont pas  mesurables directement en utilisant des détecteurs conventionnels.  Dans ces circonstances, on doit faire réagir la substance avec un  réactif pour produire une substance qui peut être mesurée directement  en utilisant des détecteurs conventionnels. Par exemple, avec des  détecteurs conventionnels, on peut doser directement l'oxygène, mais  pas le glucose, si bien que l'on fait réagir une oxydase avec le  glucose, pour produire de l'oxygène, dont le niveau peut ensuite  être mesuré directement par le détecteur et ce niveau correspond  au niveau du glucose au site visé.

   Une manière conventionnelle de  fournir un réactif pour produire une substance mesurable consiste  à placer une quantité fixe d'un réactif initial dans un détecteur  jetable. Un inconvénient de cette approche conventionnelle est que,  quand le réactif est consommé, il n'y a aucun moyen de remplacer  le réactif consommé, sauf d'enlever le détecteur jetable et de le  remplacer avec un nouveau détecteur jetable contenant du réactif.  Il serait souhaitable de pouvoir disposer d'une autre méthode pour  apporter une quantité suffisante de réactif afin de produire la substance  mesurable directement, en particulier pour augmenter la durée de  vie utile d'un détecteur. 



     La présente invention vise à remédier à ces difficultés que l'art  antérieur n'a pas résolues.  Résumé de l'invention  



   A cet effet, la présente invention propose un dispositif implantable  pour l'administration d'un médicament selon la revendication 1 et/ou  les revendications dépendantes. 



   Une forme d'exécution préférée de l'invention peut fournir un système  d'administration contrOlée pour un médicament. Le médicament est  conservé dans un dispositif implantable sous une forme solide. De  petites quantités du médicament, par exemple 1 microgramme, sont  encapsulées dans un matériau inerte, par exemple un polymère stable.  Le médicament encapsulé est conservé dans un réservoir du dispositif  implantable. En outre, il peut y avoir un apport de vecteur pur au  dispositif d'administration implantable. Il peut s'agir d'un vecteur  séparé tel que de l'eau conservée dans un système de réservoir séparé.  Egalement, le vecteur pur peut être rechargé. 



   Le vecteur peut également être un fluide du corps, comme par exemple  le liquide céphalo-rachidien provenant du corps du patient. Ce concept  de dissoudre un médicament dans un flux de fluide circulant dans  le corps est décrit dans le brevet US No. 5 643 207, qui est inclus  ici par référence. 



   Quand on souhaite effectuer une administration d'un médicament, une  partie du médicament encapsulé est introduite en quantité contrOlée  par le dispositif implantable dans le fluide vecteur. Les capsules  sont cassées, ce qui libère le médicament à dissoudre dans le fluide  vecteur à l'intérieur du dispositif. Le fluide vecteur avec le médicament  dissous est alors injecté par une pompe électromécanique du dispositif  vers le site visé chez le patient. 



   Les capsules peuvent être cassées de toute manière appropriée par  un moyen quelconque de libération du médicament, faisant appel à  un quelconque mécanisme approprié, comme par exemple les ondes ultrasonores,  le broyage ou l'écrasage mécanique, la dissolution chimique ou le  fractionnement chimique; l'application d'un courant électrique pour  déclencher une réaction chimique; un chauffage ou l'application d'une  pression (par exemple une pression hydrostatique). Ainsi, le moyen  de libération du médicament peut comprendre, à titre d'exemple un  élément émetteur d'ultrasons, un dispositif de broyage ou d'écrasage  mécanique, un appareil de dissolution chimique ou de fractionnement  chimique, un émetteur de courant électrique, un dispositif chauffant  ou un dispositif de compression. 



     Un objectif de la présente invention est de fournir des dispositifs  implantables pour l'administration de médicaments qui soient plus  petits que les dispositifs conventionnels, ainsi que des méthodes  de mise en oeuvre. 



   Un autre objectif de la présente invention est de fournir des dispositifs  implantables et des méthodes permettant d'administrer un médicament  pendant des durées de temps plus longues, sans avoir à recharger,  comme cela est requis dans les dispositifs conventionnels faisant  appel à des méthodes conventionnelles. 



   Un autre objectif de la présente invention est de fournir des dispositifs  implantables et des méthodes pour administrer des médicaments qui  ne sont pas stables quand ils sont dissous dans un fluide. 



   Un autre objectif de la présente invention est de fournir de nouvelles  méthodes permettant de recharger avec les réactifs nécessaires pour  des réactions chimiques permettant de produire des substances qui  peuvent être directement mesurées en utilisant des détecteurs conventionnels,  ainsi que d'augmenter la durée de vie des détecteurs. 



   Ceux versés dans l'art comprendront ces avantages, ainsi que d'autres  avantages des appareils et des méthodes susmentionnés, par comparaison  avec les dispositifs conventionnels.   Brève description des  dessins        Les fig. 1A et 1B sont des représentations  schématiques du dispositif de la présente invention, implanté chez  un patient.     La fig. 2 est une représentation schématique d'une  forme d'exécution préférée de la présente invention, comprenant une  pompe électromécanique, un médicament microencapsulé dans un réservoir  et un cathéter.     La fig. 3 est une représentation schématique  d'une autre forme d'exécution préférée du dispositif d'administration  implantable de la présente invention, comprenant une pompe électromécanique,  un réservoir, un médicament microencapsulé dans un récipient de prémélange  et un cathéter.

       La fig. 4 est une représentation schématique  d'une autre forme d'exécution préférée de l'invention, ayant une  réserve de réactif microencapsulé qui, quand il est libéré de la  capsule, peut réagir avec une première substance pour produire une  seconde substance qui peut être mesurée par des détecteurs conventionnels.   Description des formes d'exécution préférées  



   Lorsqu'on se reporte aux fig. 1A et 1B, un système ou un dispositif  implantable 10 réalisé conformément à la forme d'exécution préférée  peut être implanté sous la peau du patient. Le dispositif implantable  10 a un orifice 14 dans lequel une aiguille hypodermique peut être  introduite, à travers la peau, pour injecter une quantité de microcapsules  31 contenant un médicament ou un remède 29. Le cathéter 1 est positionné  pour amener l'agent à des sites cibles spécifiques 30 chez le patient.  Le dispositif 10 peut prendre la forme du dispositif représenté dans  le brevet US No. 4 692 147 (Duggan), accordé à Medtronic Inc., Minneapolis,  Minnesota, disponible commercialement sous la désignation de pompe  d'injection SynchroMed, le contenu de ce brevet étant inclus ici  par référence.

   Le dispositif 10 est référencé comme dans le brevet  susmentionné. 



   Comme cela est par ailleurs représenté sur la fig. 2, le médicament  29 est maintenu dans la capsule 31 par la paroi 32 de la capsule.  Comme représenté sur la fig. 2, la paroi 32 de la capsule peut être  cassée par des ondes ultrasonores 40 émises par un émetteur d'ultrasons  41. Des parois cassées 32' de la capsule sont représentées sur la  fig. 2. Une fois le médicament 29 libéré de la capsule 31, il se  dissout dans un fluide vecteur 50 dans un réservoir de mélange 51.  Dans une forme d'exécution préférée, un filtre 52 est placé à la  sortie 53 du réservoir 51. Le filtre 52 permettra aux ions 29 du  médicament dans le fluide 50 de sortir du réservoir 51, mais il ne  permet pas au matériau de la capsule ouverte 31 de sortir du réservoir  51. Le fluide vecteur 50 est amené au réservoir 51 par la voie d'entrée  54.

   Le fluide vecteur 50 peut être un fluide approprié quelconque,  en particulier un fluide corporel. 



   Dans une forme d'exécution préférée, le réservoir 51 peut être vidé  du matériau constituant la capsule, par exemple en accédant au réservoir  51 avec une aiguille hypodermique par l'orifice 14. Les morceaux  de la capsule vide seront suffisamment petits pour passer par l'aiguille  hypodermique et pour être évacués du réservoir 51. 



   Dans une autre forme d'exécution préférée, la pompe électromécanique  60 va pomper le mélange de médicament 29 et de fluide 50 vers le  cathéter 1, et le cathéter 1 transporte ensuite le mélange par son  extrémité proximale 13, par l'intérieur 34 du cathéter 1 et par les  ouvertures 35 à l'extrémité distale 12 du cathéter 1, vers le site  visé 30 dans le corps du patient. 



     Le dispositif 10 est capable de changer l'administration du médicament  29 sur la base de la lecture d'un détecteur 100 mesurant les conditions  à un site visé 30 dans le corps du patient. Une autre possibilité  est que le dispositif 10 soit programmé pour l'administration du  médicament et/ou que l'administration du médicament par le dispositif  10 puisse être changée depuis l'extérieur du corps du patient par  l'intermédiaire d'une unité de télémétrie 101. A titre d'exemple,  comme représenté sur la fig. 2, le dispositif 10 peut avoir un circuit  de commande électrique 91 qui contrOle l'émetteur ultrasonore 41  par l'intermédiaire du trajet 95 de contrOle de l'émetteur acoustique  et donc les ondes ultrasonores 40 venant de celui-ci.

   Ceux versés  dans l'art comprendront que le circuit de commande électrique 91  peut également contrOler le flux de fluide vecteur 50 vers le réservoir  51 par l'intermédiaire du trajet 93 de contrOle du fluide vecteur  et du dispositif 43 de contrOle du débit du fluide vecteur. Ceux  versés dans l'art comprendront également que le circuit de commande  électrique 91 peut également être utilisé pour contrOler à volonté  la pompe 60 par l'intermédiaire du trajet 94 de contrOle de la pompe.  Ainsi, le circuit de commande électrique 91 peut être utilisé pour  ajuster à volonté le pompage du mélange du médicament dissous 29  et du fluide vecteur 50 au site du patient 30. 



   On envisage que le dispositif ci-dessus faisant appel à la méthode  d'administration du médicament décrite permettra une administration  du médicament pendant une durée d'environ un an. Dans cette forme  d'exécution, une quantité suffisante de médicament encapsulé serait  stockée dans le dispositif 10 pour durer le temps nécessaire. A la  fin de cette durée de temps, le dispositif implantable 10 peut être,  selon les circonstances, rechargé par l'intermédiaire de l'orifice  14 ou être sorti du corps. 



   Comme représenté sur la fig. 3, dans une autre forme d'exécution  préférée, le médicament encapsulé 29 peut être stocké dans un récipient  de prémélange 71 et à l'extérieur du réservoir 51. Le médicament  29 peut être administré en une quantité contrOlée choisie à volonté  à partir du récipient de prémélange 71 vers le réservoir 51, par  l'intermédiaire de n'importe quel dispositif d'administration approprié  44. Quand une administration particulièrement précise de médicament  est requise, un détecteur de concentration 90 du médicament peut  être placé dans le réservoir 51. Le détecteur 90 peut envoyer des  signaux de détection par le trajet pour signaux 92 vers un circuit  de commande électronique 91 dans le dispositif 10.

   Le circuit de    commande 91 contrOle le dispositif d'administration contrOlée  44 du médicament par l'intermédiaire du trajet 45 pour les signaux  de contrOle, de sorte que le dispositif d'administration contrOlée  du médicament 44 introduit du médicament 29 dans le réservoir 51  uniquement quand la concentration en médicament 29 dans le réservoir  51 tombe en dessous d'une limite prédéterminée. Le détecteur 90 peut  également mesurer la concentration de médicament 29 et le circuit  de commande 91 peut ajuster le dispositif d'administration contrOlée  43 du fluide par l'intermédiaire du trajet 93 de contrOle du fluide,  afin d'injecter de manière précise dans le réservoir 51 la quantité  de fluide vecteur 50 qui est nécessaire pour amener une quantité  spécifique de médicament 29 au patient.

   Sur la fig. 3, le médicament  encapsulé 29 peut être amené au récipient de prémélange 71 par l'intermédiaire  de l'orifice 15. Dans cette forme d'exécution préférée, l'orifice  14 est utilisé uniquement pour évacuer les capsules cassées 32'. 



   L'utilisation des techniques ci-dessus permet de nombreuses applications  dans le domaine de l'administration des médicaments, pour traiter  de nombreuses maladies, en particulier des désordres moteurs, avec  un degré de précision au niveau du contrOle qui ne pouvait être atteint  auparavant. 



   Par ailleurs, selon la présente invention, on peut recharger en réactifs  utilisés pour produire une substance mesurée par des détecteurs conventionnels.  Une forme d'exécution préférée est représentée sur la figure 4. Par  exemple, une oxydase 400 peut être contenue dans les microcapsules  404, qui sont contenues, à leur tour, dans le réservoir 401 du détecteur.  Dans cette forme d'exécution, un fluide 402 contenant du glucose  est amené depuis un site visé au réservoir 401 du détecteur, où le  fluide 402 contenant du glucose réagit avec l'oxydase 400 pour produire  de l'oxygène. Le détecteur 403 peut mesurer l'oxygène produit et  comme la quantité d'oxygène est directement proportionnelle à la  quantité de glucose dans le fluide 402 contenant du glucose, on peut  déterminer la quantité de glucose.

   L'oxydase 400 peut être fournie  au réservoir 401 du détecteur de toute manière appropriée. Lorsque  l'oxydase dans le détecteur est épuisée, de l'oxydase additionnelle  peut être libérée des microcapsules, en permettant au détecteur de  continuer à fonctionner. Comme représenté sur la fig. 4 par exemple,  les microcapsules 404 contenant de l'oxydase 400 peuvent être apportées  en insérant une aiguille hypodermique (non représentée) à travers  la peau du patient et à travers l'orifice 405, pour apporter de l'oxydase  400 au réservoir 401 du détecteur.

   Par    ailleurs, lorsque l'oxydase  400 est consommée dans la réaction avec le glucose, elle peut être  rechargée à volonté en introduisant une aiguille hypodermique (non  représentée) à travers la peau du patient et par l'orifice d'entrée  405 pour amener de l'oxydase additionnelle 400 au réservoir 401 du  détecteur. Le fluide 402 contenant du glucose et provenant du site  visé peut être amené de toute manière appropriée. Par exemple, le  détecteur 403 peut être placé au site visé de manière à ce que le  fluide 402 contenant du glucose puisse traverser une membrane semi-perméable  406 et venir en contact avec les microcapsules 404 et donc l'oxydase  400, lorsque celle-ci est libérée des microcapsules 404.

   Dans une  autre variante, le fluide 402 contenant du glucose peut être amené  depuis le site visé par l'intermédiaire d'une pompe (non représentée)  jusqu'au réservoir 401 du détecteur. 



   Ceux versés dans l'art comprendront que l'administration du médicament  conformément à la présente invention peut être réalisée en déterminant  les conditions physiologiques au site visé 30 du patient. Par exemple,  une détermination des cellules hyper-excitées peut se faire avec  un détecteur 100, comme représenté sur les fig. 2 et 3 ou avec un  détecteur 403, comme représenté sur la fig. 4. 



   Par ailleurs, le détecteur 100 peut envoyer un signal électrique  au circuit de commande électrique 91, qui, comme représenté à titre  d'exemple sur la fig. 3, contrOle le mélange du médicament 29 et  du fluide vecteur 50. Le détecteur 403 représenté sur la fig. 4 peut  également être utilisé pour envoyer un signal à un circuit de commande  électrique 91, qui à son tour, peut réguler l'administration du médicament  à partir d'un dispositif implantable d'administration d'un médicament;  en particulier un de ceux représentés sur les fig. 2 et 3. 



   Ceux versés dans l'art comprendront que les capsules peuvent être  cassées partout moyen approprié, en particulier avec des ondes ultrasonores,  un écrasage ou un broyage mécanique; par dissolution chimique ou  par fractionnement chimique; par l'application d'un courant électrique  pour déclencher une réaction chimique; par chauffage; ou par l'application  d'une pression (par exemple une pression hydrostatique). 



   Ceux versés dans l'art comprendront que les formes d'exécution préférées  peuvent être modifiées ou adaptées sans se départir de l'esprit véritable  de l'invention et sans sortir du domaine d'application de l'invention,  tel qu'il est défini par les revendications annexées.

Claims (14)

1. Dispositif implantable pour l'administration d'un médicament, comprenant: un médicament microencapsulé contenu dans au moins une capsule, un fluide vecteur qui dissout le médicament quand celui-ci est libéré de la capsule, un moyen de libération pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule, un réservoir dans lequel le fluide vecteur dissout le médicament et une pompe électromécanique pour transporter le médicament dissout vers un cathéter, par lequel le médicament est administré.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen de libération pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule comprend un émetteur d'ultrasons qui émet suffisamment d'ondes acoustiques pour casser la capsule et l'ouvrir.

3.

Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen de libération du médicament pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule comprend un dispositif d'écrasage ou de broyage mécanique qui exerce une force suffisante pour casser la capsule et l'ouvrir.

4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen de libération du médicament pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule comprend un appareil de dissolution chimique ou de fractionnement chimique pour casser la capsule et l'ouvrir.

5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen de libération pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule comprend un émetteur de courant électrique pour déclencher une réaction chimique dans la capsule pour casser la capsule et l'ouvrir.

6.

Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule comprend un dispositif de chauffage qui fournit de la chaleur pour casser la capsule et l'ouvrir.

7. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule comprend un dispositif de compression qui exerce une pression sur la capsule pour casser la capsule et l'ouvrir.

8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif comprend, en outre, un détecteur qui détecte une condition physiologique au site auquel le médicament est délivré.

9. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif est adapté à être programmé.

10. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif est adapté à être programmé par télémétrie.

11.

Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le dispositif a un circuit de commande électrique qui reçoit des signaux du détecteur et qui contrOle le moyen de libération du médicament pour libérer le médicament microencapsulé de la capsule, sur la base des signaux du détecteur

12. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le dispositif a un circuit de commande électrique qui reçoit des signaux du détecteur et contrOle la quantité de médicament administrée sur la base des signaux du détecteur.

13. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le moyen de libération réagit au signal du détecteur pour réguler une dose thérapeutique du médicament.

14.

Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif a, en outre, un récipient de prémélange qui contient le médicament microencapsulé et qui fournit le médicament microencapsulé au réservoir pour le mélanger avec le fluide vecteur.