DD247151A1 - Anordnung zur beseitigung des restinfusats bei dampfdruckgetriebenen infusionspumpen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beseitigung des stoerenden Restinfusats bei dampfdruckgetriebenen Infusionspumpen zur Dauerinfusion von fluessigen oder in Loesung befindlichen Pharmaka bei Mensch und Tier mit geringen technischen Mitteln. Diese Anordnung besteht erfindungsgemaess aus einer hochflexiblen Kunststoffolie als Trennmembran zwischen dem Infusat und dem Uebertragungsmedium in einem aus zwei starren und vorzugsweise kugelkalottenfoermigen Wandungen gebildeten Behaelters der Infusionspumpe. Das Uebertragungsmedium wirkt, vom konstanten Druck des zweiphasigen Treib-Fluids gesteuert, kraftschluessig auf die Trennmembran. Um die Wirksamkeit der Trennmembran zuverlaessig zu optimieren, ist sie in Form und Groesse beider kugelkalottenfoermigen Wandungen angepasst. Anwendungsgebiet ist die Medizintechnik. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beseitigung des Restinfusats bei implantierbaren Treibgaspumpen, die sich besondersfür die Dauerinfusion von flüssigen und in Lösung befindlichen Pharmaka bei Mensch und Tier eignen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß bei einer Reihe von Krankheiten dem Patienten über lange Zeit Pharmaka, so z. B. Insulin, Corticosteroide, Cytostatika usw., verabreicht werden müssen. Dazu sind implantierbare Infusionspumpen entwickelt worden. Diese besitzen einen Vorratsbehälter für die flüssigen oder in Lösung befindlichen Pharmaka, eine Einrichtung zur Förderung der Pharmaka zu einer geeigneten Infusionsstelle im Körper des Patienten, einen Überdruckerzeuger und zur Erzeugung erwünschter Infusionsraten eine Dosiereinrichtung.

So sind in den Patentschriften DE-PS 2552446 und DE-OS 3333977 implantierfähige Infusionspumpen beschrieben.

Diese Infusionspumpen besitzen ein Gehäuse aus Titan. Innerhalb dieses Gehäuses ist ein erster Behälter angeordnet, an dessen Oberseite sich ein davon umgebener metallischer Balg befindet, der die Infusatkammer darstellt.

Der Raum außerhalb des metallischen Balgs, jedoch innerhalb dieses Behälters, bildet die erste Druckkammer, die mit dem Steuerfluid gefüllt ist. Diese Druckkammer ist über eine Verbindungsleiung, die zur indirekten Steuerung der Infusatrate eine steuerbare Drosseleinrichtung aufweist, mit einer zweiten Druckkammer verbunden, die durch den Raum außerhalb eines zweiten Metallbalgs, der sich in einem zweiten Behälter befindet, gebildet wird.

Beide Druckkammern sind außerdem durch eine Nebenschlußleitung, die ein Rückschlagventil besitzt, verkoppelt.

Der zweite Metallbaig ist mit einem zweiphasigen Fluid gefüllt, welches bei physiologischen Temperaturen verdampft, wodurch ein konstanter Druck auf den Metallbaig erzeugt wird. Eine derartige Energiespeicherzelle ist bereits durch die Patentschrift US-PS 3731681 bekannt.

Das Rückschlagventil ist normalerweise geschlossen, wenn das Steuerfluid von der zweiten Druckkammer zur ersten strömt, und ist geöffnet, wenn die Strömung in der umgekehrten Richtung erfolgt, so daß die steuerbare Drosseleinrichtung kurzgeschlossen ist, wenn die Infusatkammer im ersten Behälter durch eine Nachfülleinrichtung mittels einer Injektionskanüle mit Infusat gefüllt wird. Das nachgefüllte Infusat verursacht, daß der metallische Balg expandiert wird. Durch die Expansion des Balges der Infusatkammer wird das Steuerfluid in die zweite Druckkammer gedrückt. Dadurch wird das zweiphasige Fluid im zweiten Metallbalg komprimiert, wodurch der Energiespeicher wieder aufgeladen wird. Sobald die Nachfüllung beendet und das Steuerventil wieder geöffnet ist, beginnt erneut die gesteuerte Abgabe des Infusats an den Patienten.

Alle diese bisher bekannten Infusionspumpen besitzen den gemeinsamen Mangel, daß sie den flexiblen Metallbalg als Vorratsbehälter für das zu fördernde Infusat verwenden. Dieser Metallbalg hat konstruktionsbedingt zwei entscheidende Nachteile. Einerseits ist keine vollständige Entleerung des Infusatvorratsbehälters aufgrund des verbleibenden Innenvolumens des zusammengedrückten Metallbalges möglich. Es verbleiben Restanteile des alten Infusats vor dem Nachfüllvorgang im Infusatraum. Dies kann zu erheblichen Defekten führen, da einige Pharmaka bei langzeitiger Aufbewahrung unter Körpertemperatur ihre biologische Wirksamkeit verlieren und darüber hinaus noch, wie z. B. Insulin, zur Aggregation und Auskristallisation neigen. Dadurch wird die Verstopfungsgefahr des Ausflußkatheters gefördert.

Zum Zweiten bewirken die Materialkonstanten des Metallbalges eine Nichtkonstanz der Förderrate, obwohl der Druck auf dem Metallbalg und der dem Infusat entgegenwirkende Strömungswiderstand gleichbleibend sind.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die implantierbaren Treibgaspumpen für die Dauerinfusion von Pharmaka bei Mensch und Tier in ihrer Wirkungsweise mit geringen Mitteln zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für implantierbare Treibgaspumpen zur Infusion flüssiger und in Lösung befindlicher Pharmaka, vorzugsweise für die Dauerinfusion mit konstanter Infusionsrate bei Mensch und Tier zu entwickeln, die nahezu eine vollständige Entleerung des Infusatraumes ermöglichen, ohne dabei die Förderratenkonstanz negativ zu beeinflussen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Gehäuse der implantierbaren Treibgaspumpe zwischen zwei starren, vorzugsweise kugelkalottenförmigen, einen Behälter bildenden Wandungen eine hochflexible, aus physiologisch unbedenklichen Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan bestehende Folie als Trennmenbran

angeordnet ist, die mit der oberen Wandung den Infusatvorratsraum bildet und in ihrer Form zum Zwecke der vollständigen Entleerung des Infusatvorratsraumes dieser Wandung angepaßt ist, und daß die Trennmembran mit der unteren Wandung des Behälters einen Raum bildet, der in bekannter Weise mit dem Überdruckerzeugungsmechanismus verkoppelt ist. Um einer Überdrehung der Trennmembran bei vollständig gefülltem Infusatvorratsraum entgegenzuwirken, sind beide starre Wandungen des Behälters gleich gestaltet.

Durch die Wahl des Materials und der Form der flexiblen Trennmembran zwischen dem Infusatvorraum und dem Raum des Behälters, von wo das Steuerfluid des Überdruckerzeugungsmechanismus kraftschlüssig auf die Trennmembran wirkt, wird erreicht, daß sie sich während des Entleerungsvorganges nicht überdehnt, sondern nur mit geringem Energieaufwand bei Teilentleerung Undefiniert verformt. So wird die Förderratenkonstanz der Infusionspumpe durch die Verformbarkeit der Trennmembran nur unwesentlich beeinflußt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Dabei ist in der dazugehörigen Zeichnung gemäß Fig. 1 die Anordnung zur Beseitigung des Restinfusats bei dampfdruckgetriebenen Infusionspumpen dargestellt. Gemäß Fig. 1 besitzt die implantierbare Infusionspumpe das Gehäuse 1 aus Titan. In diesem Gehäuse befindet sich der starre zylindrische Behälter 2, an dessen Unterboden der metallische Balg 3 angeordnet ist. Dieser Balg 3 ist mit dem zweiphasigen Treib-Fluid, beispielsweise Chloräthan, gefüllt und ragt nach oben in den Behälter 2 hinein. DasTreib-Fluid erzeugt bei konstanter Temperatur einen konstanten Dampfdruck auf den Balg 3. Der Behälter 2 enthält das Steuerfluid als Übertragungsmedium, welches bei Expansion des metallischen Balges 3 über das Steuerventil 4 als Flußrestriktor in die Kammer 5 des zweiten Behälters 6 fließt. Die Kammer 5 ist durch die untere starre und kugelkalottenförmige Wandung 7 und die flexible, hochelastische Trennmembran 8, vorzugsweise aus Polyurethan, gebildet. Auf die Trennmembran 8 wirkt das Steuerfluid kraftschlüssig. Hinter der Trennmembran 8 befindet sich dasflüssige oder in Lösung befindliche Pharmaka in dem Infusatvorratsraum 9 des Behälters 6. Der Infusatvorratsraum 9 ist von einer zweiten starren, kugelkalottenförmigen Wandung 10 abgeschlossen. In der Wandung 10 des Infusatvorratsraumes 9 ist das Sicherheitsventil 11 mit angeschlossenem Katheter 12 angeordnet. Über den Katheter 12 fließt das Pharmaka mit nahezu konstanter Förderrate in den Körper des Patienten solange, bis dieTrennmembran 8 völlig an der Wandung 10 anliegt. Der Infusatvorratsraum 9 des Behälters 6 ist dann mittels transcutaner Injektion des Infusats durch das selbstschließende Nachfüllventil 13 nach der Entleerung wieder auffüllbar.

Während des Auffüllvorganges des Infusatvorraumes 9 drückt das flüssige Pharmaka, z. B. Insulin, die flexible, hochelastische Trennmembran nahezu vollständig auf die kugelkalottenförmige Wandung 7 der Kammer 5. Dabei entweicht das Steuerfluid aus der Kammer 5 des Behälters 6 über das Rückschlagventil 14 in den Behälter 2. Dadurch erfolgt die Kompression des zweiphasigen Treib-Fluids im metallischen Balg 3 des Behälters 2.

Da erfindungsgemäß die flexible, hochelastische Trennmembran 8 in Form und Größe sowohl an der Wandung 7 als auch an der Wandung 10 angepaßt ist, ist eine Überdehnung der Trennmembran ausgeschlossen und eine vollständige Entleerung des Infusatvorratsraumes 9 beim Infusionsvorgang zuverlässig gesichert.

Die dampfdruckgetriebene Infusionspumpe für flüssige und in Lösung befindlicher Pharmaka, vorzugsweise für Dauerinfusion im implantierbaren Zustand, kann auch exkorporal bei Mensch und Tier eingesetzt werden, wenn die Temperaturkonstanz für die Anwendung der Pumpe gesichert ist.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Anordnung zur Beseitigung des Restinfusats bei dampfdruckgetriebenen Infusionspumpen zur Dauerinfusion von flüssigen oder in Lösung befindlichen Pharmaka bei Menschund Tier, dadurch gekennzeichnet, daß eine hochflexible, aus physiologisch unbedenklichen Kunststoff, vorzugsweie Polyurethan, bestehende Folie als Trennmembran (8) zwischen dem Infusat und dem Übertragungsmedium in einem aus zwei starren und vorzugsweise kugelkalottenförmigen Wandungen (7; 10) gebildeten Behälter (6) der Infusionspumpe angeordnet ist, wobei die Trennmembran in Form und Größe der beiden Wandungen des Behälters angepaßt ist, und daß das Übertragungsmedium, vom konstanten Druck des bekannten zweiphasigen Treib-Fluids gesteuert, kraftschlüssig auf die Trennmembran wirkt.