DE102009018024A1 - Implantable infusion pump for use by physician, has propellant area receiving propellant, and valve formed such that it is switched in closed/opened condition if pressure of substance exceeds/falls below counter-pressure around preset value - Google Patents

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Abstract

The pump has an active substance area receiving an active substance, and a propellant area receiving a propellant. A flexible separating element limits the substance area from the propellant. A throttle line (10) defines continuous withdrawal of amount of the substance. A valve is formed such that it is switched in a closed condition and an opened condition if pressure of the substance exceeds and falls below a counter-pressure around a preset value, respectively. The counter-pressure is a pressure of the propellant. An independent claim is also included for a control device for an infusion pump.

Description

Die Erfindung betrifft eine implantierbare Infusionspumpe mit einem einen Wirkstoff aufnehmenden, über ein Septum nachzufüllenden Wirkstoffraum, einem ein Treibmittel aufnehmenden Treibmittelraum, einem den Wirkstoff von dem Treibmittelraum abgrenzenden flexiblen Trennelement, wenigstens einer den kontinuierlichen Austritt einer dem Bedarf des Patienten entsprechenden Menge des Wirkstoffs bestimmenden Drosselstrecke und einem der Drosselstrecke vor- oder nachgeschaltetem Ventil und en Steuergerät für eine solche Pumpe.The The invention relates to an implantable infusion pump with a an agent receiving, refillable via a septum Active substance space, a propellant space receiving a propellant, a flexible substance delimiting the active substance from the propellant space Separating element, at least one of the continuous outlet of a determining the amount of the active ingredient corresponding to the requirement of the patient Throttle and one of the throttle line upstream or downstream Valve and en control unit for such a pump.

Eine derartige Infusionspumpe ist aus der DE 196 42 234 C1 bekannt. Dabei erfolgt das Schalten der den Drosselstrecken nach geschalteten Ventile über – im Einzelnen nicht dargestellte – von außen auf die Ventile einwirkende elektrische Mittel. Diese Ausgestaltung setzt voraus, dass die Pumpe, die auf die Ventile wirkenden elektrischen Steuerbefehle erkennt und die Ventile elektrisch antreibt. Eine derartige Ausgestaltung ist naturgemäß technisch problematisch und aufwendig, sie setzt eine Spannungsversorgung, eine Intelligenz und elektrisch wirkende Stellglieder in der Pumpe voraus.Such an infusion pump is from the DE 196 42 234 C1 known. In this case, the switching of the throttle sections downstream valves via - not shown in detail - from the outside acting on the valves electrical means. This embodiment requires that the pump detects the electrical control commands acting on the valves and electrically drives the valves. Such a configuration is technically problematic and expensive, it requires a power supply, intelligence and electrically acting actuators in the pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine implantierbare Infusionspumpe zu schaffen, bei der die Förderrate von außen verstellt werden kann, ohne dass es elektrischer Mittel innerhalb der Pumpe bedarf.Of the Invention is based on the object, an implantable infusion pump to create at the outside the delivery rate can be adjusted without any electrical means inside the pump is needed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Ausbildung des Ventils (bzw. der Ventile) derart, dass es dann, wenn der Druck des Wirkstoffs den Treibmitteldruck um einen vorgegebenen Wert übersteigt, in den geschlossenen Zustand schaltet und dann, wenn der Druck des Wirkstoffs den Treibmitteldruck um einen vorgegebenen Wert unterschreitet, in den geöffneten Zustand schaltet..According to the invention this object is achieved by a design of the valve (or the valves) such that, when the pressure of the active ingredient the Blowing agent pressure exceeds a predetermined value, switches to the closed state and then when the pressure of the Active substance falls below the propellant pressure by a predetermined value, switches to the open state ..

Die Erfindung macht sich den Umstand zu Nutze, dass das Ventil durch Aufbringen eines Drucks auf den Wirkstoffraum geschaltet werden kann: Solange bei dem Nachfüllen der Pumpe über ein durch das Septum eingeführte Kanüle der Wirkstoffraum nicht vollständig gefüllt ist, wird der dem nachgefüllten Wirkstoff von der Infusionspumpe entgegengebrachte Druck immer dem Treibmitteldruck entsprechen, danach aber kann auch ein höherer Druck aufgegeben werden, der gezielt zum Schalten des Ventils (bzw. der Ventile) genutzt werden kann. Umgekehrt wird bei dem Entleeren der Pumpe der Druck des Wirkstoffs, der ansonsten immer dem Treibmitteldruck entspricht, erst dann unter den Treibmitteldruck absinken, nachdem der Wirkstoff vollständig aus der Pumpe entfernt worden ist.The Invention takes advantage of the fact that the valve is through Applying a pressure on the drug compartment can be switched: As long as refilling the pump via a inserted through the septum cannula of the drug compartment is not completely filled, the refilled Active substance by the infusion pump pressure always the Propellant pressure correspond, but then can also be a higher pressure abandoned, the targeted for switching the valve (or the Valves) can be used. Conversely, when emptying the Pump the pressure of the drug, which otherwise is always the propellant pressure corresponds, then sink below the propellant pressure, after the drug has been completely removed from the pump is.

Der Gegendruck kann dabei beispielsweise über eine Feder erzeugt werden, vorzugsweise aber wird der Gegendruck durch den Druck des Treibmittels erzeugt.Of the Back pressure can be generated for example via a spring But preferably, the back pressure by the pressure of the Produced blowing agent.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die mit jeweils einem Zugang und mit einem Ausgang versehenen Drosselstreckenabschnitte und ein mit zwei über (wenigstens) ein Element voneinander getrennte Kammern gebildete Ventilkörper eine Baueinheit bilden, wobei die Zugänge der Drosselstrecke mit dem Treibmittelraum kommunizieren, die andere Kammer mit dem Wirkstoffraum kommuniziert und das Element dann, wenn der Druck des Wirkstoffs hinter dem Druck des Treibmittels um einen vorgegebenen Betrag zurückbleibt, in eine den zugeordneten Zugang verschließenden stabilen ersten Position geschaltet wird und dann, wenn der Druck des Medikaments den Treibmitteldruck um einen vorgegebenen Betrag übersteigt, in eine den Zugang frei gebende stabile zweite Position geschaltet wird.Especially preferred is an embodiment in which each with an access and provided with an output throttle sections and one with two over (at least) one element from each other separate chambers formed valve body a structural unit form, wherein the approaches of the throttle section with the propellant space communicate, the other chamber communicates with the drug compartment and the element then when the pressure of the drug behind the pressure the propellant is left by a predetermined amount, in a stable access closing the associated access first position is switched and then when the pressure of the drug exceeds the propellant pressure by a predetermined amount, switched into a stable free second stable position becomes.

Bei Vorsehung mehrerer Ventile sind die Beträge der Druckdifferenz, bei dem das Element in die zweite Position das Ventil öffnende Position schaltet, voneinander unterschiedlich zu wählen.at Provision of several valves are the amounts of pressure difference, in which the element in the second position opens the valve Position switches to choose different from each other.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Drosselstrecken- und Ventileinheit einer ansonsten nicht dargestellten Infusionspumpe.The The invention will be explained with reference to a drawing in which an embodiment of the throttle section and valve unit an otherwise not shown infusion pump.

Die einzige Figur zeigt eine Baueinheit mit vier parallel zueinander liegenden Drosselstreckenabschnitten 10a, 10b, 10c und 10d ausbildenden Drosselstrecke 10. Diese sind mit Zugängen 12a, 12b, 12c und 12d versehen, so dass bei einer Zugänglichkeit des Zugangs 12b der Drosselstreckenabschnitt 10a, bei einer Zugänglichkeit des Zugangs 12c die Drosselstreckenabschnitte 10a und 10b überbrückt sind u. s. w.The single FIGURE shows a structural unit with four mutually parallel throttle sections 10a . 10b . 10c and 10d training throttle range 10 , These are with accesses 12a . 12b . 12c and 12d provided so that accessibility of access 12b the throttle section 10a , accessibility of access 12c the throttle section sections 10a and 10b are bridged etc

Die Baueinheit weist weiter einen Ventilkörper 16 auf, der eine erste Kammer 18, die mit dem Wirkstoffraum kommuniziert, und eine darunter liegende zweite Kammer 20 ausbildet. Mit den Zugängen 12b, 12c und 12d fluchtend sind Elemente 22b, 22c und 22d in eine die beiden Kammern 18, 20 voneinander trennende Wand 24 eingesetzt. Jedes der Elemente 22b, 22c und 22d ist dabei so ausgebildet, dass es dann, wenn der Druck in der mit dem Wirkstoffraum kommunizierenden Kammer hinter dem Druck des Treibmittels um einen vorgegebenen Betrag zurückbleibt, in eine den ihm zugeordneten Zugang 12b, 12c, 12d verschließenden stabilen ersten Position geschaltet wird und dann, wenn der Druck des Medikaments den Treibmitteldruck um einen vorgegebenen Betrag übersteigt, in eine den Zugang frei gebende stabile zweite Position geschaltet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Element als eine Membran ausgebildet, die nur eine der beiden gezeigten Positionen stabil annehmen kann.The assembly further has a valve body 16 on, the first chamber 18 communicating with the drug compartment and an underlying second chamber 20 formed. With the accesses 12b . 12c and 12d Aligned are elements 22b . 22c and 22d in one the two chambers 18 . 20 separating wall 24 used. Each of the elements 22b . 22c and 22d is designed so that, when the pressure in the chamber communicating with the active substance chamber remains behind the pressure of the propellant by a predetermined amount, it is in an access associated with it 12b . 12c . 12d closing stable first position and then, when the pressure of the drug exceeds the propellant pressure by a predetermined amount, is switched to an access releasing stable second position. In the illustrated embodiment, the Ele ment formed as a membrane that can stably accept only one of the two positions shown.

Die Druckdifferenz, die gegeben sein muss, damit das Element in die den zugeordneten Zugang zu der Drosselstrecke schaltet, ist dabei unterschiedlich gewählt, beispielsweise schließt (bzw. öffnet) das Element 22b bei einem 0,1 bar, das Element 22c bei einem 0,2 bar und das Element 22d bei einem 0,3 bar über- (bzw. unterschreitenden Differenz des in den Kammer 18, 20 herrschenden Drucks.The pressure difference that must be present so that the element switches into the associated access to the throttle path is chosen differently, for example closes (or opens) the element 22b at a 0.1 bar, the item 22c at a 0.2 bar and the element 22d at a 0.3 bar over (or undershooting difference of the in the chamber 18 . 20 prevailing pressure.

Der Arzt kann bei dem Befüllen der Pumpe nun das Schalten der einzelnen Ventile (und damit die Rate der Abgabe des Wirkstoffs durch die Pumpe) steuern: Bei einer kontinuierlichen Zufuhr des Wirkstoffs über eine durch das Septum gestochenen Kanüle bildet sich zunächst ein Gegendruck aus, der (gleich bleibend) dem Treibmitteldruck entspricht. Erst bei vollständiger Füllung des Medikamentraums wird sich (rasant) eine Druckerhöhung des Drucks des Wirkstoffs einstellen, der auf die mit dem Wirkstoffraum kommunizierenden Kammer 18 übertragen wird. Sobald dieser Druck den des Treibmitteldruck, mit dem die andere Kammer 20 beaufschlagt ist, um den für eines der Elemente 12b, 12c, 12d vorgegebenen (sich aus seiner Steifigkeit ergebenden) Betrag übersteigt, schaltet das betreffende Element und öffnet den ihm zugeordneten Zugang der Drosselstrecke, in dem Beispiel wird zunächst das Element 22b bei Erreichen eines Differenzdrucks von 0,1 bar den Zugang 20b öffnen (dieser Zustand ist in der Figur gezeigt. Bei weiterem Drucksanstieg auf mehr als 0,2 bar über dem Treibmitteldruck, gibt das Element 22c den Zugang 20c frei u. s. w.The doctor can now control the switching of the individual valves (and thus the rate of delivery of the drug by the pump) when filling the pump: In a continuous supply of the drug via a pierced through the septum cannula initially forms a back pressure, the (constant) corresponds to the propellant pressure. Only when the drug space is completely filled will (rapidly) an increase in pressure of the pressure of the active agent be established, which on the chamber communicating with the active substance chamber 18 is transmitted. As soon as this pressure matches that of the propellant pressure with which the other chamber 20 is charged to one of the elements 12b . 12c . 12d predetermined amount (resulting from its rigidity) exceeds the relevant element and opens its associated access the throttle section, in the example, the element is first 22b upon reaching a differential pressure of 0.1 bar access 20b open (this condition is shown in the figure.) As the pressure continues to increase more than 0.2 bar above the propellant pressure, the element will be released 22c the access 20c free etc

Es sei angenommen, dass die Durchflussrate des Drosselstreckenabschnitts 10d 100 E/d (Einheiten pro Tag) beträgt und dies Menge appliziert werden soll. Der Druck wird dann nicht über den dem Treibmitteldruck entsprechenden Wert erhöht, die Elemente 22b, 22c und 22d verbelieben in der die Zugänge 12b, 12c bzw. 12d verschließenden Position. Wenn dagegen eine höhere Durchflussrate erwünscht ist, wird der Druck um mehr als 0,1 bar über den Treibmitteldruck erhöht, das Element 22b schaltet unter Freigabe des Zugangs 12b. Auch der pa rallel geschaltete Drosselstreckenabschnitt 10b fördert, die Infusionspumpe fördert mit einer höheren Rate. Bei einem Steigern des Wirkstoffdrucks auf mehr als 0,2 bar über den Treibmitteldruck wird das Element 22c unter Freigabe des Zugangs 20c schalten u. s. w. jeweils unter Erhöhung der Förderrate der Pumpe. Bei einer Ausbildung der Drosselstreckenabschnitte 10b, 10c und 10d mit einer gegenüber der des Drosselstreckenabschnitts 10a doppelten Drosselung und einer Parallelschaltung der Drosselstrecken, kann die Durchflussrate durch ein Freigeben der Zugänge 20b, 20c bzw. 20d durch die Elemente 22b, 22c bzw. 22d (abhängig von der jeweiligen therapeutischen Notwendigkeit) um jeweils 50 E/d, also zusammen auf 250 E/d, also auf das 2,5-fache der Basalgabe erhöht werden.It is assumed that the flow rate of the throttle section 10d 100 E / d (units per day) and this quantity is to be applied. The pressure is then not increased above the value corresponding to the propellant pressure, the elements 22b . 22c and 22d in the accesses 12b . 12c respectively. 12d closing position. On the other hand, if a higher flow rate is desired, the pressure is increased by more than 0.1 bar above the propellant pressure, the element 22b switches under release of access 12b , Also the throttle section connected in parallel 10b promotes, the infusion pump promotes a higher rate. Increasing the drug pressure to greater than 0.2 bar above the propellant pressure will become the element 22c under release of the access 20c etc., in each case increasing the delivery rate of the pump. In an embodiment of the throttle section sections 10b . 10c and 10d with respect to that of the throttle section 10a double throttling and a parallel connection of the throttle sections, the flow rate can be adjusted by enabling the access 20b . 20c respectively. 20d through the elements 22b . 22c respectively. 22d (depending on the respective therapeutic need) by 50 E / d, ie together to 250 E / d, that is increased to 2.5 times the basal dose.

Bei einem vollständigen Entleeren des Wirkstoffraums (sei es durch Abgabe in den Körper des Patienten, sei es durch den Arzt), aber auch erst dann, wird der Druck in der Kammer 18 erheblich unter den Druck in der Kammer 20 absinken, die Elemente 22b, 22c, 22d nehmen wieder die die Zugänge 22b, 22c bzw. 22d verschließende Position ein.In a complete emptying of the drug compartment (either by delivery into the body of the patient, be it by the doctor), but only then, the pressure in the chamber 18 significantly below the pressure in the chamber 20 sink, the elements 22b . 22c . 22d take the accesses again 22b . 22c respectively. 22d closing position.

Es versteht sich, dass die Drosselstreckenabschnitte auch in Reihe geschaltet sein können, wobei die einzelnen Drosselstrecken durch die Ventile nicht zugeschaltet, sondern überbrückt werden.It is understood that the throttle sections also in series can be switched, the individual throttle lines not switched by the valves, but bridged become.

Dem Arzt wird bevorzugt ein Steuergerät an die Hand zu geben sein, über das das Nachfüllen (und dabei ein Einstellen der Durchflussrate) erfolgt. Dieses Steuergerät misst während des Auffüllens des Wirkstoffraums den Druck in diesem: Während des anfänglichen Absaugens der Restmenge erkennt es das Erreichen des erforderlichen Unterdrucks (und damit das Schalten der Ventile in die die Zugänge verschließende Position. Sodann verfolgt es den bei dem Einbringen von Wirkstoff in die Pumpe den von dieser entgegengebrachten Gegendruck.the Doctor is preferred to give a control unit to the hand be about refilling (and doing a setting the flow rate). This controller measures during the filling of the active substance space the pressure in this: During the initial suction of the residual amount It recognizes the achievement of the required negative pressure (and thus the switching of the valves in the access closing Position. Then it follows the in the introduction of active ingredient into the pump the counterpressure provided by it.

Das Steuergerät kann dabei so ausgebildet sein, dass es das Schalten der Elemente 22 an dem sich bei dem Freigeben der zugehörigen Zugangs aufgrund der Volumenvergrößerung der Kammer 18 ergebenden plötzlichen Abfall des (in dem Steuergerät gemessenen) Gegendrucks auf den Treibmitteldruck erkennt. Das Gerät kann daher dem Arzt anzeigen, wenn ein Ventil öffnet und damit, welche Durchflussrate gegeben ist.The control unit can be designed so that it is the switching of the elements 22 This is due to the release of the associated access due to the increase in volume of the chamber 18 detecting a sudden drop in the backpressure (measured in the controller) to the propellant pressure. The device can therefore show the doctor when a valve opens and thus, which flow rate is given.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19642234 C1 [0002] - DE 19642234 C1 [0002]

Claims (5)

Implantierbare Infusionspumpe mit einem einen aufnehmenden, über ein Septum nachzufüllenden Wirkstoffraum, einem ein Treibmittel aufnehmenden Treibmittelraum, einem den Wirkstoffraum von dem Treibmittelraum abgrenzenden flexiblen Trennelement, wenigstens einer den kontinuierlichen Austritt einer dem Bedarf des Patienten entsprechenden Menge des Wirkstoffs bestimmenden Drosselstrecke mit einer Mehrzahl von Drosselstreckenabschnitten, von denen wenigstens einem ein Ventil nachgeschaltet ist, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Ventils derart, dass es dann, wenn der Druck des Wirkstoffs einen Gegendruck um einen vorgegebenen Wert übersteigt, in den geschlossenen Zustand schaltet, und dann, wenn der Druck des Wirkstoffs den Gegendruck um einen vorgegebenen Wert unterschreitet, in den geöffnete Zustand schaltet.Implantable infusion pump with one receiving, refilling via a septum Active substance space, a propellant space receiving a propellant, a flexible space delimiting the active substance space from the propellant space Separating element, at least one of the continuous outlet of a determining the amount of the active ingredient corresponding to the requirement of the patient Throttle with a plurality of throttle sections, from which at least one valve is connected downstream marked by forming the valve such that it is when the Pressure of the active substance exceeds a counterpressure by a predetermined value, switched to the closed state, and then when the pressure of the active ingredient falls below the counterpressure by a predetermined value, in the opened state switches. Infusionspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegendruck der Druck des Treibmittels ist.Infusion pump according to claim 1, characterized in that that the back pressure is the pressure of the propellant. Infusionspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit jeweils einem Zugang (12) und mit einem Ausgang (14) versehenen Drosselstreckenabschnitte (10) und ein mit zwei über (wenigstens) ein Element (22) voneinander getrennte Kammern (18, 20) gebildete Ventilkörper (16) eine Baueinheit bilden, wobei die Zugänge (12) der Drosselstrecke mit dem Treibmittelraum kommunizieren, die andere Kammer (16) mit dem Wirkstoffraum kommuniziert und das Element (22) dann, wenn der Druck des Wirkstoffs hinter dem Druck des Treibmittels um einen vorgegebenen Betrag zurückbleibt, in eine den zugeordneten Zugang (12) verschließenden stabilen ersten Position geschaltet wird und dann, wenn der Druck des Medikaments den Treibmitteldruck um einen vorgegebenen Betrag übersteigt, in eine den Zugang (12) frei gebende stabile zweite Position geschaltet wird.Infusion pump according to claim 2, characterized in that each with an access ( 12 ) and with an output ( 14 ) throttle sections ( 10 ) and one with two over (at least) one element ( 22 ) separate chambers ( 18 . 20 ) formed valve body ( 16 ) form a structural unit, the accesses ( 12 ) communicate the throttle section with the propellant space, the other chamber ( 16 ) communicates with the active substance space and the element ( 22 ), when the pressure of the active substance lags behind the pressure of the propellant by a predetermined amount, into an assigned access ( 12 ) closing stable first position and then, when the pressure of the drug exceeds the propellant pressure by a predetermined amount, in an access ( 12 ) releasing stable second position is switched. Infusionspumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein mehrerer Elemente (12) die Beträge der Druckdifferenz, bei dem das Element (12) in die zweite Position schaltet, voneinander unterschiedlich sind.Infusion pump according to claim 3, characterized in that in the presence of a plurality of elements ( 12 ) the amounts of pressure difference at which the element ( 12 ) switches to the second position, are different from each other. Steuergerät für eine Infusionspumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Erfassen, Analysieren und Anzeigen des Drucks in dem Wirkstoffraum der Pumpe während des Auffüllens des Wirkstoffraums.Control unit for an infusion pump according to one of the preceding claims, characterized by Means for detecting, analyzing and displaying the pressure in the Active space of the pump during filling of the active substance space.
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WO2016116081A1 (en) * 2015-01-19 2016-07-28 Tricumed Medizintechnik Gmbh Controllable infusion pump

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