DE19716830A1 - Bausatz zur kybernetischen Substanzregulierung von insbesondere Glukose in sich verändernden nieder- bis hochmolekularen insbesondere organischen Lösungsgemischen sowie zur Feindosierung chemischer Substanzen - Google Patents

Description

Seit vielen Jahren bemüht man sich, den Glukosespiegel in definierten Sy­ stemen, der dort durch Interaktion mit Mikro- und Makromolekülen Schwankungen unterliegt, konstant oder in einem zirkadianen Rhythmus zu halten.

Die meisten Versuche schlugen bisher fehl, eine dauerhafte kybernetische Rückkoppelung mit dieser Zielsetzung ist bis heute wartungsfrei nicht ge­ lungen. Insbesondere der Sensor machte durch Verglottung eine sichere Langzeitbedienung unmöglich.

Auch die Energieversorgung läßt zu wünschen übrig.

Sinn der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Bausatz vor­ zustellen, der die oben beschriebenen Mängel umgeht, indem er ermöglicht, den Sensor geringinvasiv zu plazieren, ihn weitgehend wartungsfrei zu hal­ ten, bei Bedarf leicht zugänglich zu machen und die Hauptenergieversor­ gung dem System zum größten Teil von außen zuzuführen.

Da darüber hinaus der Bausatz separierbar ist, ist die integrierte Präzisi­ onspumpe elektronisch gesteuert geeignet, andere Substanzen wie Schmerzmittel o. dgl. über Kathetersysteme gezielt zu applizieren.

Der Bausatz wird in den Ansprüchen näher erläutert.

Claims (13)

1. Bausatz zur kybernetischen Substanzregulierung von insbesondere Glukose in sich verändernden nieder- bis hochmolekularen insbeson­ dere organischen Lösungsgemischen sowie zur Feindosierung chemi­ scher Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus mindestens einem IG und/oder einem Mikroprozessor, mindestens einem substratspezifischen ablativ reinigbaren Sensor, ggf. mit elastischem Wellenantrieb, mindestens einer Mikrodosierpumpe mit von extern wieder auffüllbare/m/n Vorratsdepot/s, jeweils minde­ stens einer mechanischen und/oder elektrischen Energieversorgung, einem materialinerten Schlauch- oder Kathetersystem und einem Datenbussystem besteht, wobei die meisten Komponenten in mindestens einem sinnvollen Gehäuse untergebracht sind.

2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein IC und/oder ein Mikroprozessor, ggf. mit eigener elektrischer Stromversorgung geeignet ist, den Steuerungsablauf, die Substratmessung, die bevorzugte Freigabe der Stellgliedsubstanzen, die Ablativschritte des Sensors, bevorzugte Ventilsteuerungen, Volumenkontrollen und Meldefunktionen und dgl. mehr zu regeln, wobei die Möglichkeit besteht, telemetrisch zu programmieren und umzuprogrammieren.

3. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder IC und /oder Mikroprozessor einen Timer und Speicher­ funktionen besitzt und bevorzugt doppelt zur Verfügung steht/stehen, wobei mindestens einer Redundanzfunktion erfüllt.

4. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor geeignet ist, quasi-kontinuierlich mindestens eine spezifische Substanzkonzentration zu messen, indem er seine Meß­ strecke durch ablative Schritte offenzuhalten in der Lage ist und wo­ bei zwischen den Ablationsschritten die Meßstrecke frei mit dem Lö­ sungsgemisch kommuniziert, so daß bekannte Meßverfahren wie die Polarimetrie durchgeführt werden, die ebenso quasi-kontinuierlich bei Bedarf zum Freisetzen von Stellgliedsubstanzen über die Pumpe/n führen, während bevorzugt in definierten Zeitabständen die Meßstrec­ ke geschlossen wird, um bevorzugt mit physiko-chemischen bzw. en­ zymatischen Meßverfahren eine Eichung zum Abgleich und zur Kor­ rektur durchzuführen.

5. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil des Sensors bevorzugt aus einer perforierten und/oder geschlitzten oder in sonstiger Weise in definierter Form er­ öffneten paßgenauen Keramik-Hülse besteht, die bevorzugt endstan­ dig geschlossen ist und die in einer bevorzugten Variante eine zweite perforierte und/oder geschlitzte oder dgl. Keramikvorrichtung auf Passung enthält, die durch Drehung geeignet ist, mit Verschluß der Perforationen ein abgeschlossenes Kompartiment zu erreichen, bzw. den Sensor ggf. mit bevorzugt enzymatischen Hilfsmitteln ablativ zu reinigen, wobei bevorzugt im äußeren Hülsenboden bzw. an der Ge­ genseite der Meßstrecke Fotoelemente wie Fotodioden (Laserdioden), Polarisationsfilter und Fotoempfanger untergebracht sind, die es dem IC und/oder dem Mikroprozessor gestatten, im Meßverfahren auf die jeweilige Substratkonzentration zurückzurechnen und einen Eich­ schritt durchzuführen, wobei im geschlossenen Kompartiment die Möglichkeit gegeben ist, z. B. mittels Glukoseoxidase physikoche­ misch auf die Glukosekonzentration zu schließen.

6. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß bevorzugt eine durch eine bevorzugte Vertikalspindel aktivierte Schneckenfeder mittels Exzenterscheibe geeignet ist, im 360-Grad- Zyklus mindesten einen bevorzugt federgelagerten Präzisionskolben in seinem Zylinder als Pumpe so zu verfahren, daß die Exzenterschei­ be nach geeigneter Antaktung durch den IC und/oder Mikroprozessor über den Kolben eine zirkadiane Stellgliedsubstratausschüttung ge­ währleistet, wobei der Kolben bevorzugt primär eine Übertragungs­ substanz verschiebt, die bevorzugt wiederum auf eine inerte Membran wirkt, die gegenseitig mit dem Stellgliedsubstrat kommuniziert und wobei der Kolben nach dem 360-Grad-Umlauf seine Ausgangspositi­ on mittels Feder findet und damit gleichzeitig neue Stellgliedsub­ stanz/en bevorzugt ventilgesteuert bereitstellt, daß darüber hinaus die Möglichkeit besteht, bei Bedarf gesteuert über einen bevorzugten Elektromotor, einzugreifen bzw. bei Energieabfall ein Warnsignal zu senden und daß letztlich mindestens eine der be­ vorzugt so konzipierten Pumpenelemente separat vom Sensor-IC ge­ steuert geeignet ist, auch andere Substanzen über bevorzugte Katheter zu applizieren.

7. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß bevorzugt jede verwendete Stellgliedsubstanz o. dgl. jeweils durch ein Vorratsdepot bevorzugt unter Druck bereitsteht, das wie­ derum bevorzugt von extern bei gemeldeter Restfüllmenge über ein bevorzugtes Portsystem und/oder über mindestens einen Adapter mittels seiner jeweiligen Adapteraufnahme auffüllbar ist.

8. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß bevorzugt die Energie für die Sensorablation von extern über eine bevorzugte Vertikalspindel zugeführt wird, die bevorzugt mindestens eine Schneckenfeder ggf. über eine entsprechende Untersetzung akti­ viert, die damit nach geeigneter Vorspannung in der Lage ist, bevor­ zugt elektronisch gesteuert die bevorzugte Ablation durchzuführen bzw. das Eichkompartiment zu öffnen und zu schließen und die (Schneckenfeder) darüber hinaus bevorzugt geeignet ist, bei unzurei­ chender mechanischer Energie durch einen bevorzugten Elektromotor gesteuert unterstützt zu werden bzw. über den bevorzugten IC bei Energiebedarf ein Warnsignal zu senden.

9. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die bevorzugte Vertikalspindel sowohl für die Pumpe/n als auch für das Ablationssystem geeignet ist.

10. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß in bewegten Systemen eine Schwungmasse geeignet ist, potentiel­ le Energie zu speichern.

11. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bausatz geeignet ist, die extern zugeführte oder intern erzeug­ te mechanische Energie in elektrische umzuwandeln und für Steue­ rungsaufgaben nutzbar zu machen.

12. Bausatz nach mindesten einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die extern zugeführte Energie bevorzugt mittels elastischer Welle direkt oder mittels Untersetzung bevorzugt an den Sensor für dessen ablative Reinigung gelangt, wobei die bevorzugte elastische Welle mit der Umhüllung fest mit der äußeren Sensorhülse verbunden ist, wäh­ rend die "Seele" das erforderliche Drehmoment auf die geführte inne­ re Hülse nach Steuerung überträgt, wobei die "Seele" bevorzugt Trä­ ger von Datenbusanteilen darstellt.

13. Bausatz nach mindesten einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung bevorzugt die extern zugeführte mechani­ sche Energie aufnimmt und speichert, daß das Steuergehäuse bevor­ zugt den/die Ports bzw. den/die Adapteraufnehmer, ggf. zusätzlich die Vorratsdepots beherbergt, daß die Steuerenergieversorgung für den/die IC's und/oder den/die Mikroprozessor/en bevorzugt über mindestens eine Longlifebatterie ausreichender Kapazität bereitsteht und daß die elektronischen Steuerelemente, die bevorzugt erforderli­ chen Ventilsteuerungen, die Pumpensteuerung und die Auswertung des bevorzugten photometrischen und/oder physiko-chemischen Sen­ sors sowie die Steuerung der Sensorablation über ein Datenbussystem koordiniert wird, wobei ggf. zusätzlich mindestens ein Elektromotor erforderlich ist.