DE10036102A1

DE10036102A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Körpergeweben mit Elektrizität oder Medikamenten

Info

Publication number: DE10036102A1
Application number: DE10036102A
Authority: DE
Inventors: Jacob Richter
Original assignee: Zuli Holdings Ltd
Current assignee: Microtech Medical Technologies Ltd
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: AR024777A1; JP5057004B2; MXPA00007312A; NO20003818D0; DE10066409B4; US20060116611A1; EE200000366A; NZ505788A; AU6012900A; AU775171B2; PL341640A1; KR100411502B1; JP2001061972A; EP1072283A3; ATE404240T1; EP2027887A2; US20040162541A1; BR0002984A; DE60039824D1; IL137455A

Abstract

Therapeutische Vorrichtung und therapeutisches Verfahren zum Zuführen elektrischer Energie oder eines Medikaments einem Körpergewebe oder Organ oder Verwendung von Ultraschallschwingungen, um eine Vorrichtung, implantiert in das Körpergewebe oder Organ, die zu behandeln sind, zu veranlassen, einen elektrischen Strom oder ein Medikament zu dem Zielbereich zu entladen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen, die in den Körper eines lebendigen Tieres oder Menschen implantiert werden, um einen the rapeutischen Nutzen einem Zielgewebe zu verleihen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum selektiven elektrischen Stimulieren von Körpergeweben oder Organen und auch zum selek tiven Zuführen eines Medikaments zu einem Zielgewebe oder Organ. Es ist auch die Intention der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Behandlung zu schaf fen durch Reduzieren der Zeit zwischen dem Erfassen einer spezifischen Aktivität in dem gerade behandelten Gewebe oder Organ und dem Beginn der Zuführung des elektrischen Reizes oder des Medikaments an die Stelle der erfaßten Aktivität.

Viele Störungen, z. B. Gehirnstörungen und bestimmte Arten von Lähmungen, werden durch einen elektrischen Reiz oder ein lokales Medikament behandelt, welche den spezifischen Stellen in dem Gehirn oder dem Körper zugeführt wer den. Eine Unzulänglichkeit herkömmlicher Behandlungsvorrichtungen und -verfahren ist, daß herkömmliche Behandlungsvorrichtungen groß sind und ihre Plazierung dem Patienten Schaden zufügen kann. Eine weitere Unzulänglichkeit herkömmlicher Behandlungsvorrichtungen und -verfahren ist, daß die Vorrich tungen häufig implantiert werden und mit der Außenwelt für ihr Steuersignal oder ihre Energieversorgung verbunden bleiben müssen. Eine weitere Unzulänglichkeit herkömmlicher Vorrichtungen und Verfahren ist, daß Medikamentenzuführung zu dem Zielgewebe ein Trauma bei dem Patienten verursachen kann und nicht präzi se dem Zielgewebe zugeführt werden kann. Eine weitere Unzulänglichkeit her kömmlicher Verfahren ist, daß die physikalische Verbindung mit der Außenwelt und die wiederholten Traumata für den Patienten, die durch wiederholtes Einbrin gen und wiederholte Einführung von Fremdobjekten in das Gewebe die Wahr scheinlichkeit von Infektion erhöht. Noch eine weitere Unzulänglichkeit her kömmlicher Vorrichtungen und Verfahren ist, daß keine präzise Zeitsteuerung der Zuführung des elektrischen Reizes oder Medikaments in Antwort auf Phänomene ermöglichen, die sich in dem gerade behandelten Gewebe oder Organ ereignen, oder auf Reize, die durch dieselben erzeugt werden, welche die Notwendigkeit für die Zuführung eines derartigen elektrischen Reizes oder Medikaments indiziert.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Ver fahren zu schaffen zum Zuführen eines elektrischen Reizes über eine Zeitperiode auf ein Zielgewebe des Körpers. z. B. des Gehirns, ohne einen großen Schaden in dem Zielbereich zu verursachen und ohne daß eine Verbindung zu der Außenwelt, d. h. außerhalb des Patientenkörpers, notwendig wäre. Ein selektiver Reiz bedeu tet, daß ein Reiz spezifisch in Zeit und Geometrie ist und durch Gewebeaktivität an der spezifischen Stelle getriggert werden kann.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Ver fahren zu schaffen zum selektiven Zuführen eines Medikaments über eine Zeitpe riode zu einem Zielgewebe des Körpers, z. B. des Gehirns, ohne einen großen Schaden in dem Zielbereich zu verursachen und ohne daß eine Verbindung zu der Außenwelt, d. h. außerhalb des Patientenkörpers, notwendig wäre.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Behan deln von Körpergewebe zu schaffen mit den Schritten des Vorbereitens einer Vor richtung, die zum Erzeugen elektrischen Stromes bei therapeutischer Spannung und Stromstärke in Antwort auf Ultraschall-Schwingungen fähig ist; Anordnen der Vorrichtung in der Nähe des zu behandelnden Gewebes; und Unterwerfen der Vorrichtung unter Ultraschall-Schwingungen in einem Umfang und für eine Zeit periode, die nötig sind für die Vorrichtung, um elektrische Ströme mit einer thera peutischen Spannung und Stromstärke zu erzeugen.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Be handeln von Körpergewebe zu schaffen, welche ein Gehäuse aufweist, das mit einem Medikamentenspeicher-Abschnitt versehen ist. Ein oszillierendes Element ist mit dem Gehäuse verbunden und kommuniziert mit dem Medikamentenspei cher-Abschnitt und ist auslegt, um in Antwort auf Ultraschall-Stimulation zu os zillieren. Eine Medikamentenöffnung ist an dem Gehäuse angebracht und in flui der Verbindung mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt und ist ausgelegt, um es einem Medikament zu erlauben, in den Abschnitt eingeführt zu werden und dort enthalten zu sein. Die Medikamentenöffnung ist des weiteren dazu ausgelegt, das Medikament selektiv von dem Medikamentenspeicher-Abschnitt freizugeben in Antwort auf die Oszillationen des oszillierenden Elements, das eine "Pump"- Aktion produziert, um das Medikament aus dem Abschnitt herauszupumpen in Antwort auf eine externe Hochfreqzuenz-Stimulation.

Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Behandeln von Körpergewebe zu schaffen mit den Schritten des Vorbereitens einer Vorrichtung, die ein Gehäuse aufweist, welches mit einem Medikamenten speicher-Abschnitt versehen ist. Ein oszillierendes Element ist mit dem Gehäuse verbunden und ist in fluider Verbindung mit dem Medikamentenspeicher- Abschnitt und ist dazu ausgelegt, in Antwort auf Ultraschall-Stimulation zu oszil lieren. Eine Medikamentenöffnung ist auf dem Gehäuse angeordnet und kommu niziert mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt und ist dazu ausgelegt, es einem Medikament zu ermöglichen, in den Abschnitt eingeführt zu werden und dort ent halten zu sein. Die Medikamentenöffnung ist des weiteren dazu ausgelegt, selek tiv das Medikament von dem Medikamentenspeicherabschnitt freizugeben in Antwort auf Oszillationen des oszillierenden Elements. Im Betrieb wird ein Me dikament durch die Medikamentenöffnung und in den Medikamentenspeicher- Abschnitt eingeführt. Die Vorrichtung wird in der Nähe des zu behandelnden Ge webes angeordnet und wird Ultraschall-Schwingungen unterworfen in einem Um fang und für eine Zeitperiode, die für das oszillierende Element ausreichend sind, um in einem Umfang und für eine Zeitperiode zu oszillieren, um zu veranlassen, daß die gewünschte Medikamentenmenge von dem Medikamentenspeicher- Abschnitt durch die Medikamentenöffnung zu dem zu behandelnden Gewebe entladen wird.

Es ist ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Sensor oder ein Feld von Sensoren bereitzustellen, die mit einem Gewebe oder Organ, die gerade behandelt werden, z. B. das Gehirn, in Verbindung sind. Die Sensoren kommuni zieren mit einem oder mehreren Aktuatoren, die angepaßt sind, um selektiv einen vorbestimmten Umfang eines elektrischen Impulses oder eines Medikaments dem gerade behandelten Gewebe oder Organ zuzuführen in Antwort auf den erfaßten Reiz, der durch das gerade behandelte Gewebe oder Organ erzeugt wird, was die Notwendigkeit für die Zuführung eines derartigen elektrischen Impulses oder Me dikaments indiziert. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Stimulation in einem Gewebe erfaßt, z. B. dem Gehirn oder einem Nerv, und die Stimulation tritt in einem anderen Gewebe, beispielsweise in einem gelähmten Beinmuskel, auf.

Die Erfindung wird in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zei gen:

Fig. 1 eine gemäß der Erfindung aufgebaute Vorrichtung zum Zuführen elektri scher Stimulation zu einem Zielgewebe;

Fig. 2 eine gemäß der Erfindung aufgebaute Vorrichtung zum Zuführen eines Medikaments zu einem Zielgewebe;

Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 4 ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 5 ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 6 ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung; und

Fig. 7 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung aufge bauten Vorrichtung zum Zuführen eines Medikaments zu einem Zielgewe be.

Miniatur-oszillierende Keramikmotoren (OCM) sind in der Technik weite bekannt und im US-Patent 5,453,653 (Zumeris) offenbart, dessen Beschreibung hier durch Bezugnahme übernommen wird. Diese Motoren können sehr klein und in beliebi ger Form gestaltet werden und sie arbeiten durch Kontaktieren einer Oberfläche in einem Umfang, der ausreichend ist, um ausreichend Reibung zu erzeugen, um es dem Motor zu erlauben, der kontaktierten Oberfläche entlang zu "kriechen" und seine Position relativ zu der kontaktierten Oberfläche zu verändern, wenn der Motor mit Energie versorgt wird. Diese Motoren können adäquat isoliert sein, um in wäßrigen Umgebungen zu wirken. Ihre kleine Größe und ihre geringen Ener gieniveauanforderungen machen sie besonders geeignet für Verwendung inner halb lebendiger Organismen.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Keramikmotors, der gemäß der Erfin dung verwendet wird, um elektrische Stimulation einem Zielgewebe zuzuführen. Die elektrische Stimulationsvorrichtung 1 ist mit Elektroden 2 versehen. Bei nor malem Gebrauch wird Elektrizität den Elektroden 2 zugeführt, welche die elektri sche Stimulationsvorrichtung 1 veranlaßt, Oszillationen im Ultraschallbereich zu erzeugen. Es ist weit bekannt, daß, wenn ein konventioneller Elektromotor ge dreht wird, er Elektrizität produziert. In ähnlicher Weise wird, wenn der Kera mikmotor ultraschallmäßig in Vibration versetzt wird, ein elektrischer Strom er zeugt und von den Elektroden 2 entnommen. Der Keramikmotor arbeitet gemäß dem zweiten piezoelektrischen Effekt, und in umgekehrter Richtung ist Stromer zeugung durch Vibrieren der Keramik äquivalent zu dem ersten piezoelektrischen Effekt. Die bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfin dung verwendeten Frequenzen können gemäß spezifischer Anwendungsanforde rungen variiert werden. Es kann ein weiter Bereich von Frequenzen, z. B. Funk frequenzen (rf) oder Ultraschall (us) verwendet werden, abhängig vom Typ und der Stelle des behandelten Gewebes und des Typs und des Umfangs von Gewebe, durch welches die Hochfrequenzschwingungen hindurchtreten müssen.

Die Stimulation von Nervenzellen in dem Gehirnsystem und anderswo in dem Körper ist wünschenswert für die Behandlung verschiedener Störungen, z. B. der Aktivation von Muskeln, deren biologische Aktivierung gestört ist. Bei Anwen dung wird die Vorrichtung dem zu behandelnden Zielgebiet zugeführt, z. B. dem Gehirn, unter Verwendung konventioneller Prozeduren, wie z. B. Katheterzufüh rung oder chirurgische Implantation. Weil die elektrische Stimualtionsvorrichtung 1 klein ist, gibt es nur ein minimales Trauma für den Patienten. Zusätzlich, weil die elektrische Stimualtionsvorrichtung 1 am Ort belassen wird, gibt es eine redu zierte Neigung zu Komplikationen oder Gewebeschaden, die aus wiederholtem Eingriff resultieren könnten, z. B. durch Nadeln oder Elektroden, die wiederholt eingeführt werden und von dem Zielbereich entfernt werden. Weil es des weiteren keine Notwendigkeit gibt, daß die elektrische Stimualtionsvorrichtung 1 mit der Außenwelt verbunden bleibt, nachdem sie implantiert worden ist, besteht eine reduzierte Neigung zu Komplikationen, z. B. Infektion, die aus der Verbindung mit der Außenwelt resultieren könnten.

Wenn die elektrische Stimulationsvorrichtung 1 am Ort ist, wird sie Ultraschalle nergie 8 unterzogen von einem Mittel 10 zum selektiven Erzeugen von Ultra schallschwingungen 8, was die elektrische Stimulationsvorrichtung 1 veranlaßt zu vibrieren und Elektrizität von den Elektroden 2 zu erzeugen. Die Elektroden 2 können gestaltet sein und auf der Vorrichtung angeordnet sein, wie spezifische Anwendungen es erfordern, um die Effektivität der Behandlung zu maximieren. Die elektrische Stimulationsvorrichtung 1 und die Behandlungszeit können modi fiziert werden, um Elektrizität mit einer gewünschten Spannung und Stromstärke und für eine gewünschte Zeitperiode zu erzeugen, wie es spezifische Anwendun gen erfordern.

Fig. 2 zeigt eine Medikamentenzuführungsvorrichtung 3, die gemäß der vorlie genden Erfindung aufgebaut ist. Fig. 2 zeigt, daß die Medikamentenzuführungs vorrichtung 3 versehen ist mit einem Gehäuse 4, versehen mit einem Medika mentenspeicher-Abschnitt 5 zum Speichern eines Medikaments 6. Das Gehäuse 4 ist auch versehen mit einem oszillierenden Element 7, das aus einem Material hergestellt ist, welches ausgelegt ist, in Antwort auf Ultraschallstimulation 8 zu oszillieren. Das oszillierende Element 7 ist in Verbindung mit dem Medikamen tenspeicher-Abschnitt 5 derart, daß das oszillierende Element 7 ein Medikament 6 berühren wird, das in dem Medikamentenspeicher-Abschnitt 5 gespeichert ist. Das Gehäuse 4 ist auch mit einer Medikamentenöffnung 9 versehen, die in Ver bindung mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt 5 ist. Die Medikamentenöff nung 9 ist ausgelegt, um es einem Medikament 6 zu ermöglichen, in den Medi kamentenspeicher-Abschnitt 5 eingeführt zu werden, und ist des weiteren ausge legt, um es dem Medikament 6 zu erlauben, von dem Medikamentenspeicher- Abschnitt 5 entladen zu werden, wenn das oszillierende Element 7 oszilliert. Eine weite Vielzahl von Öffnungen oder Ventilen, die dem Fachmann bekannt sind als geeignet für diesen Zweck, kann verwendet, jedoch wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein elastisches Klappventil, gezeigt in Fig. 2, verwendet.

Im Betrieb führt der Arzt das Medikament 6 in den Medikamentenspeicher- Abschnitt 5 durch die Medikamentenöffnung 9 ein. Die Medikamentenzufüh rungsvorrichtung 3 wird dann in den Zielbereich eingeführt unter Verwendung herkömmlicher Prozeduren, wie zuvor diskutiert. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann der Arzt die Medikamentenzuführungsvorrichtung 3 Ultraschallenergie 8 aussetzen, die durch ein Mittel 10 zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschall schwingungen 8 an das oszillierende Element 7 erzeugt wird. Die Ultraschall energie 8, die auf das oszillierende Element 7 auftrifft, veranlaßt das oszillierende Element 7, zu oszillieren, wie in Fig. 2 gezeigt. Dies bewirkt, daß die gewünschte Menge des Medikaments 6 aus dem Medikamentenspeicher-Abschnitt 5 durch die Medikamentenöffnung 9 in den Zielbereich entladen wird. Der Umfang von Zeit, welchem die Vorrichtung 3 den Ultraschallschwingungen 8 ausgesetzt ist, kann variiert werden, wie spezifische Anwendungen es erfordern, und hängt ab von Faktoren, wie z. B. dem zu behandelnden Zielgebiet, der zuzuführenden Medika mentenmenge 6 und der Zusammensetzung, z. B. fest oder flüssig und/oder der Viskosität des Medikaments selbst.

Bein Verwenden sowohl der elektrischen Stimulationsvorrichtung und der Medi kamentenzuführungsvorrichtung 3 kann das Mittel zum Erzeugen der Ultraschall schwingungen 10 manuell bedient werden, kann programmiert werden, um Ultra schallschwingungen für eine vorbestimmte festgelegte Zeitperiode, z. B. 10 Se kunden, zu vorbestimmten festgelegten Intervallen, z. B. jede Stünde, zu erzeugen, oder kann automatisch mit Energie versorgt werden in Antwort auf Signale, die von einem Sensor 11 empfangen werden.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel werden einer oder mehrere Sensoren 11 verwendet in Verbindung mit den Vorrichtung 1 und 3, wie in Fig. 1 bis 6 gezeigt, um das gerade behandelte Gewebe zu überwachen für eine Varietät vorausgewählter physiologischer Aktivitäten und Parameter, welche die Notwen digkeit zur Behandlung und den Umfang der erforderlichen Behandlung indizie ren. Diese physiologischen Aktivitäten und Parameter umfassen, sind aber nicht beschränkt, auf z. B. Änderungen der neurologischen Aktivität, Temperatur, Druck, Flüssigkeitsentladung von dem Zielbereich, chemische Zusammensetzung der Entladung und chemischen Änderungen in dem gerade behandelten Gewebe.

Der oder die Sensoren 11 können an mehreren Punkten auf oder in dem Gewebe oder Organ, welches gerade behandelt wird, implantiert werden, wie es spezifi sche Anwendungen erfordern. Alternativ kann der Sensor 11 auf den Vorrichtun gen 1 und 3 angeordnet sein, wie in Fig. 1 bis 6 gezeigt ist. Der Sensor 11 ist aus gelegt, um mit einem Mittel 10 zu kommunizieren zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschallschwingungen 8, wie zuvor beschrieben. Die Kommu nikation 13 zwischen dem Sensor 11 und dem Mittel zum Erzeugen von Ultra schallschwingungen 8 kann eine direkte sein, beispielsweise eine elektrische Lei tung, jedoch erfolgt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Kommunika tion via Funkübertragung. Funkübertragung zwischen dem Sensor 11 und dem Mittel zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen 10 reduziert die Unannehm lichkeit für den Patienten und reduziert auch die Infektionsgefahr, weil eine Drahtverbindung nicht benötigt wird.

Im Betrieb überwacht der Sensor 11 physiologische Parameter des behandelten Gewebes oder Organs und erfaßt Änderungen bei diesen physiologischen Para metern. Beim Erfassen einer Änderung sendet der Sensor 11 ein Signal an das Mittel 10 zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen 8. In Antwort auf das von dem Sensor 11 empfangene Signal erzeugt das Mittel 10 zum Erzeugen von Ultra schallschwingungen 8 ein Ultraschallsignal 8 eine Zeitperiode lang, die ausrei chend ist für die Vorrichtung, um die gewünschte Behandlung gemäß der vorlie genden Erfindung dem behandelten Gewebe oder Organ zuzuführen, wie zuvor diskutiert. Die Zeitperiode, während der das Ultraschallsignal 8 erzeugt wird, kann festgelegt sein oder selektiv variiert werden, abhängig von der physiologi schen Änderung, die durch den Sensor 11 erfaßt wird, und kann variiert werden als eine Funktion des Typs und des Grads von physiologischer Änderung, die durch den Sensor 11 erfaßt wird. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungs beispiel kann das Mittel 10 zum Erzeugen der Ultraschallschwingung 8 mit einem Mittel 12 zum Berechnen des Umfangs von Elektrizität oder Medikament verse hen sein, die erforderlich sind für das behandelte Gewebe oder Organ, abhängig von dem Typ und dem Grad erfaßter physiologischer Änderung. Variieren der Dauer der erzeugten Ultraschallschwingung 8 variiert und steuert den Umfang von Elektrizität oder Medikament, die dem behandelten Gewebe oder Organ zuge führt werden. Somit schafft diese Ausführungsform ein selbstüberwachendes und selbstzuführendes System, welches schnell den erforderlichen Umfang der Be handlung berechnet und schnelle Zufuhr des erforderlichen Umfangs zu dem Zielbereich schafft. Das Mittel 10 zum Erzeugen der Ultraschallschwingung 8 kann auch an den Vorrichtungen 1 und 3 angeordnet sein, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, um ein einteiliges Überwachungs-, Dosierungsberechnungs- und Ver waltungssystem zu schaffen.

Alternativ kann das Erfassen in einem Gewebe erfolgen, z. B. dem Gehirn oder einem Nerv, und die Stimulation kann in einem anderen Gewebe erfolgen, z. B. einem gelähmten Muskel.

Die Vorrichtungen und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können mo difiziert und adaptiert werden für einen weiten Bereich von Behandlungen, wie es spezifische Umstände erfordern, und insbesondere bei einem bevorzugten Aus führungsbeispiel in Fällen von Lähmungen. Wenn beispielsweise das Bein eines Menschen gelähmt ist, könnte ein Stimulator bereitgestellt werden, der mit den Muskeln des Beines kommuniziert. Der Stimulator würde für die Muskel einen Reiz erzeugen in Antwort auf einen Sensor, der an dem Arm des Menschen ange ordnet ist oder mit diesem kommuniziert. Der Sensor könnte ausgelegt sein, um auf Bewegungen des Arms des Menschen zu reagieren. Wenn somit der Mensch die Muskel seines Beines aktivieren wollte, könnte er dies tun durch gezieltes Bewegen seines Arms um eine vorbestimmte Distanz oder in einer vorbestimmten Richtung. Der Sensor in dem Arm würde die Bewegung des Arms erfassen und ein Signal erzeugen, das mit dem Stimulator kommuniziert, der mit den Muskeln in dem Bein des Menschen kommuniziert. Dies gestattet es der Person, einen Reiz selektiv für die Muskeln zu erzeugen und es der Person zu gestatten, selektiv die Muskel seines Beines zu aktivieren.

Fig. 7 zeigt die Medikamentenzuführungsvorrichtung 3, aufgebaut gemäß der vorliegenden Erfindung zum Zuführen eines Medikaments zu einem Zielgewebe.

Fig. 7 zeigt, daß eine Medikamentenverabreichungsvorrichtung 14 versehen ist mit einem Gehäuse 15, das mit einer oder mehreren Medikamentenspeicher- Abschnittsblasen 16 zum Speichern eines Medikaments 6 versehen ist. Die Blasen 16 sind aus einem Material hergestellt, das dem Fachmann geläufg ist, welches ausgewählt und ausgelegt ist, um in Antwort auf Ultraschallstimulation 8 zu bre chen. Das Gehäuse 15 kann auch versehen sein mit einer oder mehreren Medika mentenöffnungen 17 in fluider Kommunikation mit den Medikamentenspeicher- Abschnittsblasen 16. Die Medikamentenöffnungen 17 sind auch ausgelegt, um es einem Medikament 6 zu gestatten, in die Medikamentenspeicher-Abschnittsblasen 16 eingeführt zu werden. Eine große Vielzahl von Öffnungen oder Ventilen, die dem Fachmann als geeignet für diesen Zweck bekannt sind, kann verwendet wer den, wie zuvor diskutiert wurde.

Im Betrieb führt der Arzt das Medikament 6 in die Medikamentenspeicher- Abschnittsblasen 16 durch die Medikamentenöffnung 17 ein. Die Medikamenten zuführungsvorrichtung 14 wird dann in den Zielbereich eingeführt unter Verwen dung herkömmlicher Prozeduren, wie zuvor beschrieben wurde. Der Arzt kann selektiv die Medikamentenzuführungsvorrichtung 14 Ultraschallenergie ausset zen, wie zuvor beschrieben wurde. Die auf die Blasen 16 auftreffende Ultraschal lenergie bewirkt, daß die Blasen 16 brechen. Dies bewirkt, daß der gewünschte Umfang des Medikaments 6 von den Medikamentenspeicher-Abschnittsblasen 16 in den Zielbereich entladen wird. Der Zeitumfang, dem die Vorrichtung 14 der Ultraschallschwingung ausgesetzt ist, kann variiert werden, wie es spezifische Anwendungen erfordern, und hängt von Faktoren ab, wie z. B. dem zu behandeln den Zielbereich, der zu verabreichenden Medikamentenmenge 6, der Zusammen setzung, z. B. fest oder flüssig und/oder der Viskosität des Medikaments 6, und dem Typ von Material, das verwendet wird, um die Speicher-Abschnittsblasen 16 herzustellen. Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Medikamentenöff nung nicht verwendet. Statt dessen wird das Medikament 6 zwischen dem Gehäu se 15 und den Blasen 16 angeordnet, bevor die Blasen 16 dem Gehäuse 15 beige fügt werden.

Die Vorrichtungen und Prozeduren gemäß der Erfindung schaffen eine minimal invasive elektrische und medikamentöse Stimulation von Gewebe mit reduziertem Risiko von Komplikationen, z. B. Infektion, die aus herkömmlichen Prozeduren resultieren können. Während die Erfindung mit Bezug auf eine beschränkte An zahl von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, versteht es sich von selbst, daß viele Variationen, Modifikationen und weitere Anwendungen der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims

1. Verfahren zum Behandeln von Körpergewebe, die folgenden Schritte auf weisend:

a) Vorbereiten einer Vorrichtung, die zum Erzeugen elektrischen Stroms mit therapeutischer Spannung und Stromstärke in Antwort auf Ultraschallschwingungen geeignet ist;
b) Anordnen der Vorrichtung in der Nähe des zu behandelnden Ge webes; und
c) Beaufschlagen der Vorrichtung mit Ultraschallschwingung in ei nem Umfang und für eine Zeitperiode, die für die Vorrichtung aus reichend sind, um elektrischen Strom mit einer therapeutischen Spannung und Stromstärke zu erzeugen.

2. Vorrichtung zum Behandeln von Körpergewebe, aufweisend:

a) eine Vorrichtung, die zum Erzeugen elektrischen Stroms mit thera peutischer Spannung und Stromstärke in Antwort auf Ultraschall schwingungen geeignet ist; und
b) Sensormittel, wobei die Sensormittel ausgelegt sind zum Empfan gen vorbestimmter Stimuli, die durch das Körpergewebe erzeugt werden, wobei die Sensormittel ausgelegt sind, um zu kommunizie ren mit und selektiv Energie zuzuführen zu einem Mittel zum se lektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschallschwingungen zu der Vorrichtung in Antwort auf die vorbestimmten Stimuli, die durch das Körpergewebe erzeugt werden.

3. Verfahren zum Behandeln von Körpergewebe, die folgenden Schritte auf weisend:

a) Vorbereiten einer Vorrichtung, die zum Erzeugen elektrischen Stroms mit therapeutischer Spannung und Stromstärke in Antwort auf Ultraschallschwingungen geeignet ist; wobei die Vorrichtung des weiteren versehen ist mit Sensormitteln, wobei die Sensormittel ausgelegt sind zum Empfangen vorbestimmter Stimuli, die durch das Körpergewebe erzeugt werden, wobei die Sensormittel ausge legt sind, um zu kommunizieren mit und selektiv Energie zuzufüh ren einem Mittel zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ul traschallschwingungen zu der Vorrichtung in Antwort auf die durch das Körpergewebe erzeugten vorbestimmten Stimuli;
b) Anordnen der Vorrichtung in der Nähe des zu behandelnden Ge webes; und
c) Erfassen, mit den Sensormitteln, der durch das Körpergewebe er zeugten vorbestimmten Stimuli;
d) Zuführen von Energie zu den Mitteln zum selektiven Erzeugen von Ultraschallschwingungen in Antwort auf Erfassen der durch das Körpergewebe erzeugten vorbestimmten Stimuli; und
e) Aussetzen der Vorrichtung den Ultraschallschwingungen in einem Umfang und für eine Zeitperiode, die ausreichend sind für die Vor richtung, um elektrische Ströme mit einer therapeutischen Span nung und Stromstärke zu erzeugen.

4. Vorrichtung zum Behandeln von Körpergewebe, aufweisend:

a) ein Gehäuse, das mit einem Medikamentenspeicher-Abschnitt ver sehen ist;
b) ein Oszillationselement, dem Gehäuse beigefügt ist und mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt in Verbindung steht, wobei das oszillierende Element ausgelegt ist, um in Antwort auf Ultraschall stimulation zu oszillieren;
c) eine Medikamentenöffnung, die auf dem Gehäuse angeordnet ist und in fluider Kommunikation mit dem Medikamentenspeicher- Abschnitt steht, wobei die Medikamentenöffnung ausgelegt ist, um es einem Medikament zu gestatten, eingeführt zu werden in den und enthalten zu sein in dem Medikamentenspeicher-Abschnitt, und weiter ausgelegt ist, um das Medikament selektiv freizugeben von dem Medikamentenspeicher-Abschnitt in Antwort auf Oszilla tionen des oszillierenden Elements.

5. Verfahren zum Behandeln von Körpergewebe, die folgenden Schritte auf weisend:

a) Vorbereiten einer Vorrichtung, aufweisend:
ein Gehäuse, das mit einem Medikamentenspeicher-Abschnitt ver sehen ist;
ein schwingendes Element, das dem Gehäuse beigefügt ist und mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt in Verbindung steht, wobei das oszillierende Element ausgelegt ist, um in Antwort auf Ultra schallstimulation zu oszillieren; und
eine Medikamentenöffnung, die an dem Gehäuse angeordnet ist und in fluider Kommunikation mit dem Medikamentenspeicher- Abschnitt steht, wobei die Medikamentenöffnung ausgelegt ist, um es einem Medikament zu gestatten, eingefügt zu werden in das und enthalten zu sein in dem Abschnitt, und weiter ausgelegt, um das Medikament selektiv von dem Medikamentenspeicher-Abschnitt freizugeben in Antwort auf Oszillationen des oszillierenden Ele ments;
b) Einführen eines Medikaments durch die Medikamentenöffnung und in den Medikamentenspeicher-Abschnitt;
c) Anordnen der Vorrichtung in der Nähe des zu behandelnden Ge webes; und
d) Aussetzen der Vorrichtung Ultraschallschwingungen in einem Um fang und für eine Zeitperiode, die ausreichend sind für das oszillie rende Element, um in einem Umfang zu schwingen, und für eine Zeitdauer, um zu bewirken, daß die gewünschte Medikamenten menge von dem Medikamentenspeicher-Abschnitt durch die Medi kamentenöffnung zu dem zu behandelnden Gewebe entladen wird.

6. Vorrichtung zum Behandeln von Körpergewebe, aufweisend:

a) ein Gehäuse, versehen mit einem Medikamentenspeicher- Abschnitt;
b) ein oszillierendes Element, das dem Gehäuse beigefügt ist und in Verbindung mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt steht, wo bei das oszillierende Element ausgelegt ist, um in Antwort auf Ul traschallstimulation zu oszillieren;
c) eine Medikamentenöffnung, die an dem Gehäuse angeordnet ist und in fluider Kommunikation reit dem Medikamentenspeicher- Abschnitt steht, wobei die Medikamentenöffnung ausgelegt ist, um es einem Medikament zu erlauben, eingeführt zu werden in den und enthalten zu sein in dem Abschnitt, und weiter ausgelegt ist, um das Medikament selektiv von dem Medikamentenspeicher- Abschnitt freizugeben in Antwort auf Oszillationen des oszillieren den Elements; und
d) Sensormittel, wobei die Sensormittel ausgelegt sind zum Empfan gen vorgewählter Stimuli, die durch das Körpergewebe erzeugt werden, wobei die Sensormittel ausgelegt sind, um mit einem Mit tel zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschall schwingungen zu dem oszillierenden Element in Antwort auf die durch das Körpergewebe erzeugten vorbestimmten Stimuli zu kommunizieren und dieses selektiv mit Energie zu versorgen.

7. Verfahren zum Behandeln von Körpergewebe, die folgenden Schritte auf weisend:

a) Vorbereiten einer Vorrichtung, die aufweist:
ein Gehäuse, das mit einem Medikamentenspeicher-Abschnitt ver sehen ist;
ein oszillierendes Element, das dem Gehäuse beigefügt ist und in Verbindung mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt steht, wo bei das oszillierende Element ausgelegt ist, um in Antwort auf Ul traschallstimulation zu oszillieren;
eine Medikamentenöffnung, die an dem Gehäuse angeordnet ist und fluider Kommunikation mit dem Medikamentenspeicher- Abschnitt steht, wobei die Medikamentenöffnung ausgelegt ist, um es einem Medikament zu gestatten, eingeführt zu werden in das und enthalten zu sein in dem Abschnitt, und des weiteren ausgelegt ist, um selektiv das Medikament von dem Medikamentenspeicher- Abschnitt freizugeben in Antwort auf Oszillationen des oszillieren den Elements; und
Sensormittel, die an der Vorrichtung angebracht sind, wobei die Sensormittel ausgelegt sind, um vorgewählte Stimuli, erzeugt durch das Körpergewebe, zu empfangen, wobei die Sensormittel ausge legt sind, um mit einem Mittel zum selektiven Erzeugen und Über tragen von Ultraschallschwingungen an das oszillierende Element in Antwort auf vorgewählte Stimuli, erzeugt durch das Körperge webe, zu kommunizieren und diese selektiv mit Energie zu versor gen;
b) Einführen eines Medikaments durch die Medikamentenöffnung und in den Medikamentenspeicher-Abschnitt;
c) Anordnen der Vorrichtung in der Nähe des zu behandelnden Ge webes; und
d) Erfassen, mit den Sensormitteln, der durch das Körpergewebe er zeugten vorgewählten Stimuli; und
e) Aussetzen des oszillierenden Elements Ultraschallschwingungen in einem Umfang und für eine Zeitperiode, die ausreichend sind für das oszillierende Element, um in einem Umfang und für eine Zeit periode zu oszillieren, um zu bewirken, daß die gewünschte Medi kamentenmenge von dem Medikamentenspeicher-Abschnitt durch die Medikamentenöffnung zu dem zu behandelnden Gewebe entla den wird.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 6, bei welcher die Sensormittel auf der Vorrichtung angeordnet sind.

9. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 7, bei welchem die Sensormittel auf der Vorrichtung angeordnet sind.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, weiter aufweisend ein Mittel zum Be rechnen der Dauer der Ultraschallfrequenz als Funktion des Typs und Gra des von physiologischer Änderung, die durch den Sensor erfaßt wird, wo bei das Mittel zum Berechnen mit dem Sensor kommuniziert und mit dem Mittel zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschallschwin gungen kommuniziert.

11. Vorrichtung zum Behandeln von Körpergewebe, aufweisend:

a) eine Vorrichtung, die geeignet ist zum Erzeugen elektrischen Stroms mit therapeutischer Spannung und Stromstärke in Antwort auf Ultraschallschwingungen;
b) Mittel zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschall schwingungen an die Vorrichtung, wobei die Mittel zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschallschwingungen auf der Vorrichtung angeordnet sind; und
c) Sensormittel, wobei die Sensormittel angepaßt sind zum Empfan gen von durch das Körpergewebe erzeugter vorbestimmter Stimuli, wobei die Sensormittel ausgelegt sind, um mit dem Mittel zum se lektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschallschwingungen an die Vorrichtung in Antwort auf die durch das Körpergewebe er zeugten vorgewählten Stimuli zu kommunizieren und dieses selek tiv mit Energie zu versorgen.

12. Vorrichtung zum Behandeln von Körpergewebe, aufweisend:

a) ein Gehäuse, das mit einem Medikamentenspeicher-Abschnitt ver sehen ist;
b) ein oszillierendes Element, das dem Gehäuse beigefügt ist und mit dem Medikamentenspeicher-Abschnitt in Verbindung steht, wobei das oszillierende Element ausgelegt ist, um in Antwort auf Ultra schallstimulation zu oszillieren;
c) eine Medikamentenöffnung, die an dem Gehäuse angeordnet ist und in fluider Kommunikation mit dem Medikamentenspeicher- Abschnitt steht, wobei die Medikamentenöffnung ausgelegt ist, um es einem Medikament zu ermöglichen, eingeführt zu werden in den und enthalten zu sein in dem Abschnitt, und des weiteren ausgelegt ist, um selektiv das Medikament von dem Medikamentenspeicher- Abschnitt in Antwort auf Oszillationen des oszillierenden Elements freizugeben; und
d) Mittel zum selektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschall schwingungen an das oszillierende Element, wobei die Mittel zum Erzeugen und Übertragen der Ultraschallschwingungen an dem Gehäuse angeordnet sind; und
e) Sensormittel, wobei die Sensormittel ausgelegt sind, um vorbe stimmte, durch das Körpergewebe erzeugte Stimuli zu empfangen, wobei die Sensormittel ausgelegt sind, um mit dem Mittel zum se lektiven Erzeugen und Übertragen von Ultraschallschwingungen zu dem oszillierenden Element in Antwort auf vorgewählte, durch das Körpergewebe erzeugte Stimuli zu kommunizieren und diese se lektiv mit Energie zu versehen.

13. Vorrichtung zum Behandeln von Körpergewebe, ein Gehäuse aufweisend, das mit einer oder mehreren Medikamentenspeicher-Abschnittsblasen ver sehen ist, wobei die Blasen ausgelegt sind, um in Antwort auf Ultraschall stimultion zu brechen.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, weiter aufweisend Medikamentenöff nungen, die an dem Gehäuse angebracht sind und in fluider Kommunikati on mit der einen oder mehreren Medikamentenspeicherblasen stehen, wo bei die eine oder mehrere Medikamentenöffnungen ausgelegt sind, um es einem Medikament zu erlauben, eingeführt zu werden in die und enthalten zu sein in den Medikamentenspeicherblasen.