DD290811A5

DD290811A5 - IMPLANTABLE CATHETER

Info

Publication number: DD290811A5
Application number: DD33638089A
Authority: DD
Inventors: Axel Georgi; Wolfgang Lehwald; Ulrich Stoeckigt
Original assignee: Veb Kombinat Medizin- U. Labortechnik,De
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen implantierbaren Katheter mit einem distalen Bueschel aus Kohlenstoffasern. Er ist mit einem Elektrodensystem ausgestattet, von dem die eine Elektrode durch das Bueschel gebildet ist und die andere Elektrode am proximalen Ende des Katheters angeordnet ist. Beim Anlegen einer impulsfoermigen Spannung an die Elektroden werden die Kohlenstoffasern zwangsweise und zusaetzlich zu der Bewegung infolge des Medienaustritts in Bewegung gehalten. Dadurch wird auch eine geringfuegige Beeintraechtigung des Arzneimittelflusses infolge UEberwucherung des Katheterendes ausgeschlossen und die Sicherheit einer ungehinderten Langzeitapplikation erhoeht. Fig. 1{implantierbarer Katheter; distales Bueschel aus Kohlenstoffasern; Elektrodensystem; eine Elektrode Bueschel; andere Elektrode am proximalen Ende; impulsfoermige Spannung; zusaetzliche Bewegung der Kohlenstoffasern}The invention relates to an implantable catheter having a distal bulb of carbon fibers. It is equipped with an electrode system, of which one electrode is formed by the Bueschel and the other electrode is arranged at the proximal end of the catheter. Upon application of pulsed voltage to the electrodes, the carbon fibers are forced to move, in addition to movement due to the media exit. As a result, even a slight impairment of the drug flow due to overgrowth of the catheter end is excluded and the safety of unrestricted long-term application is increased. Fig. 1 {implantable catheter; distal brush made of carbon fibers; Electrode system; an electrode Bueschel; another electrode at the proximal end; impulsive voltage; additional movement of carbon fibers}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen in den Körper eingebrachten und in ihm verweilenden Kathater zur Verabreichung flüssiger Arzneimittel.The invention relates to a catheter introduced into the body and lingering in it for administering liquid medicaments.

Charakteristik des bekannten Standet der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bekannt ist ein intraperitonealer Katheter, der in seiner Wandung am distalen Ende axial hintereinander Löcher für den Austritt des Arzneimittels aufweist. Es hat sich gezeigt, daß die Löcher in vielen Fällen schon nach kurzer Zeit durch Wucherung des umgebenden Gewebes überdeckt und verschlossen sind, so daß die Wirkstoffe den Katheter nicht oder nicht in hinreichendem Maße verlassen können. Um dieser Gefahr vorzubeugen, wird in der EP-PA 22370, A61M - 25/02, vorgeschlagen, den Katheterschlauch lösbar in einer Manschette aus einem flexiblen Material zu fixieren, die selbst im Unterhautfett fest verankert ist. Aus dieser Manschette wird der Katheter herausgezogen, wenn seine Löcher merklich zugesetzt sind. Ein neuer Katheter wird anschließend durch die Manschette eingeführt und durch sie fixiert. Die Lösung gemäß DE-OS 3446033, A61M - 31/00, sieht vor, zwischen den Löchnrn axial hintereinander Distanzelemente anzuordnen, um ein Überwuchern der Löcher zu verhindern. In einer anderen Lösung (Firmenschrift „Venöses Groshong Kort-injekiioriäsysiGrn", Medizintechnik Boehringer Ingelheim, DE) werden am distalen Katheterende nur Schlitze angebracht, die eine Ventilwirkung besitzen: sie sind nur bei der Infusion offen. Es ist weiterhin bekannt, implantierbare, arterielle Katheter, insbesondere Zuspritzkatheter, an ihrem distalen Ende mit einem Sicherheitsventil auszustatten, z. B. in DE-OS 3605460, A61M - 5/14, beschrieben.Known is an intraperitoneal catheter, which has in its wall at the distal end axially behind one another holes for the exit of the drug. It has been shown that the holes are covered and closed in many cases after a short time by proliferation of the surrounding tissue, so that the active ingredients can not or can not leave the catheter to a sufficient extent. In order to prevent this danger, it is proposed in EP-PA 22370, A61M-25/02, to releasably fix the catheter tube in a sleeve of a flexible material, which is firmly anchored even in the subcutaneous fat. From this cuff, the catheter is pulled out when its holes are noticeably clogged. A new catheter is then inserted through the cuff and fixed by it. The solution according to DE-OS 3446033, A61M - 31/00, provides, between the Löchnrn axially one behind the other spacer elements to prevent overgrowth of the holes. In another solution (company publication "Venous Groshong Kort-injekiioriäsysiGrn", medical technology Boehringer Ingelheim, DE) are attached to the distal end of the catheter only slots that have a valve action: they are open only at infusion .It is also known, implantable, arterial catheter , in particular injection catheter, to equip at its distal end with a safety valve, for example in DE-OS 3605460, A61M - 5/14, described.

Alle diese Lösungen sind speziell ihren Anwendungsfällen angepaßt und verhindern auf die Dauer nicht zumindestens einen eingeschränkten Katheterverschluß.All of these solutions are specially adapted to their applications and do not prevent in the long run at least a limited catheter closure.

Schließlich wurde in der Patentanmeldung WPA61/332319.7 vorgeschlagen, am distalen Ende des Katheters ein aus Garnen bestehendes Büschel aus Kohlenstoffasern anzuordnen. Der Übertritt des Arzneimittels in das Blut bzw. in eine andere Körperflüssigkeit erfolgt großflächig an der gesamten Faseroberfläche des Büschels. Diese Oberfläche ist um ein Vielfaches größer als eine stirnseitige oder axiale Austrittsfläche. Eine Anlagerung makromolekularer Proteine und fortschreitend eine Verwachsung sind prinzipiell nur an der Konturfläche des Büschels möglich. Da diese Fläche aber durch die Fasergestalt vielfach unterbrochen ist und infolge der hohen Beweglichkeit der Einzelfasern natürliche Bewegungen des umgebenden Niediums leicht zu Faserbewegungen führen, kann sich eine geschlossene Überwucherung des Katheterendes nicht einstellen. Der Verwachsungsprozeß wird ständig unterbrochen oder gestört.Finally, it has been proposed in patent application WPA61 / 332319.7 to arrange a tuft of carbon fibers made of yarns at the distal end of the catheter. The transfer of the drug into the blood or into another body fluid occurs over a large area on the entire fiber surface of the tuft. This surface is many times larger than a frontal or axial exit surface. An attachment of macromolecular proteins and progressively an adhesion are in principle only possible on the contour surface of the tuft. Since this surface is interrupted by the fiber shape many times and due to the high mobility of the individual fibers natural movements of the surrounding Niedians easily lead to fiber movements, a closed overgrowth of the catheter end can not adjust. The adhesion process is constantly interrupted or disturbed.

Wenn auch die Gefahr eines Katheterverschlusses praktisch beseitigt ist, so kann eine zwar geringe Beeinträchtigung des Arzneimittelflusses nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Für die Dauertherapie ist es wünschenswert, auch diese mögliche Beeinträchtigung noch auszuschalten.Although the risk of catheter occlusion is virtually eliminated, although a slight impairment of the drug flow can not be completely ruled out. For long-term therapy, it is desirable to eliminate even this possible impairment.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Sicherheit einer ungehinderten Langzeitapplikation von Arzneimitteln über implantierbare Katheter zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the safety of unrestricted long-term application of drugs via implantable catheters.

-2- 290 811 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 290 811 Presentation of the Essence of the Invention

The invention had the object of providing an implantable catheter with a thistle tufts of carbon fibers

schaffen, die zusätzlich zu der Ausströmbewegung zwangsweise in Bewegung gehalten werden.create, which are forcibly kept in motion in addition to the outflow movement.

The solution of this task according to the invention is that the catheter is equipped with an electrode system of

dem die eine Elektrode durch das Büschel aus Kohlenstoffasern gebildet ist und die andere Elektrode am proximalen Ende desthe one electrode is formed by the tufts of carbon fibers and the other electrode at the proximal end of the

Catheter is arranged. In appropriate embodiments, it is provided: The carbon fibers stand with a conductive layer on the distal end of the outer tube and a conductor layer

seiner Innenwand in Verbindung. Die Leiterschicht ist am proximalen Ende an ein durch eine Isolierende Durchführung in dasits interior wall in connection. The conductor layer is at the proximal end to a through an insulating passage in the

Inside the housing connected cable connected. In the case of a conductive infusate, the leitendo connection is into the interior of the Housing given by the infusate itself. In a first variant, the electrode is formed at the proximal end of the catheter through the housing. In a second variant, this is a Fleister as a partially embedded in a potting compound of the housing to the Catheter downstream metal rinj executed. This is with a through an insulating passage in the interior of the Housing led cable connected. embodiment In the accompanying drawing Zbiqen

Fig. 1: eine erste Ausführungsform des Katheters Fig. 2: eine zweite Ausführungsform des KathetersFig. 1: a first embodiment of the catheter Fig. 2: a second embodiment of the catheter

Gewählt wurde als Beispiel der Katheter einer implantierbaren Infusionspumpe für Insulinapplikation. Er besteht aus einem Innenschlauch 1 aus Polyethylen und einem Außenschlauch 2 aus Silikonkautschuk. Der Außenschlauch 2 ist ein wenig kürzer als der Innenschlauch 1, so daß am distalen Ende 3 des Katheters ein Absatz verbleibt. Dieser Absatz ist teilweise ausgefüllt mit den Laien eines Büschels 4 aus Kohlenstoffasern und einem Silikonklebstoff. Durch denselben Klebstoff sind die Lagen mit dem überstehenden Innenschlauch 1 und der Stirnseite des Außenschlauches 2 verklebt. Die unverklebten Lagen des Büschels 4 bedecken die distale öffnung des Innenschlauches 1. Das Büschelende 5 ist vermittels Silikonkautschuk so verklebt, daß sich eine kugelförmige Büschelkontur ausbildet.As an example, the catheter of an implantable infusion pump for insulin application was chosen. It consists of an inner tube 1 made of polyethylene and an outer tube 2 made of silicone rubber. The outer tube 2 is a little shorter than the inner tube 1, so that a shoulder remains at the distal end 3 of the catheter. This paragraph is partially filled with the laity of a tuft 4 made of carbon fibers and a silicone adhesive. By the same adhesive, the layers with the protruding inner tube 1 and the end face of the outer tube 2 are glued. The unbonded layers of the tuft 4 cover the distal opening of the inner tube 1. The tuft end 5 is glued by means of silicone rubber so that forms a spherical tuft contour.

Die distale Stirnseite des Außenschlauches 2 weist eine leitfähige Schicht 6, die Innenwand desselben eine Lederschicht 7 auf. Beide Schichten 6; 7 sind durch Beschichten mit Kohlenstoff entstanden und miteinander verbunden (Fig. 1). Die Leiterschicht 7 ist am proximalen Ende des Außenschlauches 2 an ein Kabel 8 angeschlossen, das durch eine isolierende Durchführung 9 in das Innere des Gehäuses 10 der Infusionspumpe geführt ist. Der Innenschlauch 1 ist mit seinem proximalen Ende auf das Anschlußröhrchen 11 der Infusionspumpe aufgeschoben. Das Anschlußröhrchen 11 ist auf der Innenseite und an den Stirnselten mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen. Das proximate Ende des Katheters, das Kabel 8, das Anschlußröhrchen 11 und die Durchführung 9 sind in eine Isolierende Vergußmasse 12 eingebettet. Das Kohlenstoffaserbüschel 4, die leitfähige Schicht 6, die Leiterschicht 7, die im leitenden Kontakt mit dem Insulin stehenden Teile der Pumpe und das Insulin selbst bilden eine Elektrode des Systems, während das Gehäuse 10 die indifferente Gegenelektrode darstellt.The distal end side of the outer tube 2 has a conductive layer 6, the inner wall of the same a leather layer 7. Both layers 6; 7 are formed by coating with carbon and connected together (Fig. 1). The conductor layer 7 is connected at the proximal end of the outer tube 2 to a cable 8, which is guided through an insulating passage 9 into the interior of the housing 10 of the infusion pump. The inner tube 1 is pushed with its proximal end on the connection tube 11 of the infusion pump. The connection tube 11 is provided on the inside and on the end caps with an electrically insulating coating. The proximal end of the catheter, the cable 8, the connecting tube 11 and the passage 9 are embedded in an insulating potting compound 12. The carbon fiber tufts 4, the conductive layer 6, the conductor layer 7, the portions of the pump in conductive contact with the insulin, and the insulin itself form one electrode of the system, while the housing 10 represents the indifferent counter electrode.

In einer anderen Ausführung (Fig. 2) besteht die Gegenelektrode aus einem Metallring 13, bevorzugt aus Titan. Er ist um den Katheter angeordnet, indem er teilweise in der Vergußmasse 12 eingebettet ist. Verbunden ist er mit einem Kabel 14, das ebenfalls durch eine Durchführung 9 in das Innere des Gehäuses 10 geführt ist. Die andere Elektrode ist wie vorstehend ausgebildet. Die im Gehäuseinneren befindlichen Teile des Elektrodensystems sind an einen Impulsgenerator angeschlossen, der von einer Batterie gespeist wird. Der Impulsgenerator ist prinzipiell ähnlich den Generatoren in Stimulationsgeräten, z. B. Herzschrittmachern, aufgebaut.In another embodiment (FIG. 2), the counterelectrode consists of a metal ring 13, preferably of titanium. It is arranged around the catheter by being partially embedded in the potting compound 12. It is connected to a cable 14, which is also guided through a passage 9 in the interior of the housing 10. The other electrode is formed as above. The inside of the housing parts of the electrode system are connected to a pulse generator, which is powered by a battery. The pulse generator is in principle similar to the generators in stimulation devices, eg. As cardiac pacemakers.

The described catheter, especially its electrode system, works as follows:

Das Kohlenstoffaserbüschel 4 wird im Bereich des gewünschten Applikationsortes an ein stimulierbares und kontrahierfähiges Körperteil, z.B. Muskel, angelegt. Ohne Anschluß des Elektrodensystems an eine elektrische Spannung vollzieht sich der Infusataustritt durch das Büschel 4 infolge de Druckunterschiedes zwischen Infusatraum und Applikationsort. Bei Anlegen von niederfrequenten Spannungsimpulsen des Impulsgenerators an das Elektrodensystem erfolgt an der Katheterspitze vermittels Büschels 4 eine Muskelstimulation. Die dadurch hervorgerufene Muskelkontraktion wirkt auf das Büschel 4 zurück und führt zur Bewegung der Kohlenstoffasern. Diese Bewegungskräfte überlagern sich den natürlichen Bewegungen der Kohlenstoffasern infolge Ausströmens des Infusats und der auf die Kohlenstoffasern ausgeübten elektrischen Kräfte bei Anlegen der Impulsspannung. Die impulsartigen Bewegungskomponenten verhindern die Ausbildung einer geschlossenen Gewebeumhüllung des Büschels 4, da die Gewebeanlagerungen immer wieder zerstört werden, so daß ständig eine ungehinderte Infusatabgabe gewährleistet ist.The carbon fiber tufts 4 in the region of the desired application site to a stimulable and contractible body part, e.g. Muscle, created. Without connection of the electrode system to an electrical voltage, the infusate exit through the tufts 4 occurs as a result of the pressure difference between infusate space and application site. When applying low-frequency voltage pulses of the pulse generator to the electrode system takes place at the catheter tip by means of tufts 4 muscle stimulation. The resulting muscle contraction acts on the tufts 4 and leads to the movement of the carbon fibers. These motive forces are superimposed on the natural movements of the carbon fibers as a result of outflow of the infusate and of the electrical forces exerted on the carbon fibers when the pulse voltage is applied. The pulse-like movement components prevent the formation of a closed tissue wrapping of the tuft 4, since the tissue deposits are destroyed again and again, so that an unhindered release of infusate is ensured.

Claims

Implantable catheter with a distal tuft of carbonase, characterized in that it is equipped with an electrode system (4, 6, 7, 10, 14), of which one electrode is formed by the tuft (4) of carbon fibers and the another electrode (10, 14) is disposed at the proximal end of the catheter.

2. Implantable catheter according to claim 1, characterized in that the carbon fibers with a conductive layer (6) on the distal end face of the outer tube (2) and a conductor layer (7) of its inner wall in communication and the conductor layer (7) at the proximal end is connected to a through a insulated feedthrough (9) in the interior of the housing (10) guided cable (8).

3. implantable catheter according to claim 1, characterized in that in a conductive infusate, the conductive compound in the interior of the housing (10) is given by the infusate itself.

4. Implantable catheter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the electrode is formed at the proximal end by the housing (10).

5. Implantable catheter according to claim 1,2 or 3, characterized in that the electrode at the proximal end as a partially in a potting compound (12) of the housing (10) embedded, arranged around the catheter metal ring (13) is designed with a cable (14) guided through the insulating bushing (9) into the interior of the housing (10).