DE19853035A1 - Portable appts for injection or infusion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Ober begriff eines der Ansprüche 1 und 2 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff eines der Ansprüche 24 und 25. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise als trag bare Medikamentenspender eingesetzt, um kleinere Medi kamentenmengen zeitverzögert einmalig, in mehreren Do sen oder auch über einen gewissen Zeitraum kontinuier lich abzugeben. DE 197 56 775.41 (bzw. DE 197 33 196.32) beschreibt einen tragbaren Medikamentenspender zur zeitverzögerten Verabreichung von Injektions- oder In fusionspräparaten, der ein Reservoir zur Aufnahme min destens einer Flüssigkeit, beispielsweise eines flüssi gen Medikaments, ein zur Abgabe der Flüssigkeit dienen des Austrittselement sowie eine die Abgabe der Flüs sigkeit veranlassende und/oder bewirkende Abgabeeinheit aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vor richtung derart geformt ist, daß bei einem jeden Füllpegel der Flüssigkeit eine Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und einem bereits entleerten bzw. zur Abga be der Flüssigkeit mit einer anderen Substanz befüllten Volumen des Reservoirs klein ist (Ausnutzung von Kapil larkräften) , wobei das Reservoir direkt in den Körper einführbar sein kann.The invention relates to a device according to the preamble of one of claims 1 and 2 and a method according to the preamble of one of claims 24 and 25. Such devices are used, for example, as portable medication dispensers, in order to delay small amounts of medication once, in several do sen or to be delivered continuously over a certain period of time. DE 197 56 775.4 1 (or DE 197 33 196.3 2 ) describes a portable medication dispenser for the time-delayed administration of injection or infusion preparations, which serve as a reservoir for receiving at least one liquid, for example a liquid medicine, for dispensing the liquid of the outlet element and a dispensing the liquid causing and / or effecting dispensing unit and is characterized in that the device is shaped in such a way that, at each filling level of the liquid, an interface between the liquid and an already emptied or be discharged the volume of the reservoir filled with another substance is small (utilizing capillary forces), the reservoir being able to be inserted directly into the body.
In DE 197 56 775.4 ist weiterhin ein Sensor, insbeson dere ein Glukosesensor vorgesehen. DE 43 42 105 A1 und US 5,795,305 beschreiben ein Verfahren und eine Vor richtung zur nicht-invasiven Bestimmung der Konzentra tion der Glucose in Teilen des menschlichen Körpers, insbesondere im menschlichen Blut, unter Durchführung höchstgenauer Temperaturmessungen des menschlichen Kör pers. Hierbei werden die Temperaturmeßdaten der Vor richtung mittels eines mathematischen Auswertealgoryth mus mit einer Kalibrierfunktion verglichen und den Meß werten entsprechende Konzentrationswerte zugeordnet.DE 197 56 775.4 also has a sensor, in particular which provided a glucose sensor. DE 43 42 105 A1 and US 5,795,305 describe a method and a pre Direction for the non-invasive determination of the concentration tion of glucose in parts of the human body, especially in human blood, under execution highly accurate temperature measurements of the human body pers. Here, the temperature measurement data of the pre direction using a mathematical evaluation algorithm mus compared with a calibration function and the measurement corresponding concentration values assigned.
Profilmessungen der Blutglukosekonzentration während des Tages und der Nacht zeigen Gemeinsamkeiten mit der zirkadianen Rhythmik im menschlichen Körper, die auch bei Variation unterschiedlicher Paktoren wie z. B. der Ernährung oder dem Alter erkennbar bleiben. Unter dem zirkadianen Rhythmus versteht man eine endogen gesteu erte etwa 24-stündige Rhythmizität, die sämtliche bio logische Funktionen, die durch die Tagesschwankungen geophysikalischer Umweltfaktoren im Sinne von Zeitge berwirkungen synchronisiert werden, umfaßt. Der zirka diane Rhythmus steuert unter anderem auch die Periodik der Körpertemperatur.Profile measurements of blood glucose concentration during of the day and night show similarities with the circadian rhythms in the human body that too when varying different factors such. B. the Diet or age remain recognizable. Under the circadian rhythm means an endogenously controlled get about 24-hour rhythmicity that all bio logical functions caused by the daily fluctuations geophysical environmental factors in the sense of Zeitge effects are synchronized. The approximately Diane's rhythm also controls the periodic the body temperature.
Die vorliegende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 sowie das Verfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25 weisen gegenüber DE 197 56 775.4 Weiterentwick lungen hinsichtlich einer pneumatischen Steuerung und Verabreichung der Flüssigkeit, sowie im Hinblick auf eine Überwachung und Steuerung der Dosierung durch ei nen Flußsensor auf. Weiterhin weist die Vorrichtung als Weiterentwicklung Mittel zur Temperatur- oder Wärmemes sung auf, die, wie weitreichende spezifische Forschun gen des Anmelders inzwischen gezeigt haben, über die in DE 43 42 105 A1 und in US 5,795,305 genannten Anwendun gen hinaus, geeignet sind durch häufige Messungen an einem Individuum über einen hinreichenden Zeitraum hin weg (beispielsweise mehrere Tage, Wochen oder Monate) den individuellen zirkadianen Rhythmus zu ermitteln. Gleichzeitig werden erganzende Parameter wie Pulsfre quenz und/oder Blutdruck, etc. gemessen. Diese Daten werden elektronisch ausgewertet. Mittels dieser Auswer tung lassen sich aktuelle ungewöhnliche Veränderungen vegetativer Punktionen bzw. Zustände, die sich in ei ner Veränderung des individuellen zirkadianen Rhythmus manifestieren, erfassen und gegebenenfalls automatisch durch Verabreichung entsprechender Medikamente mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandeln. Das Ver fahren kann unter anderem auch zur Bestimmung der fruchtbaren Tage bei Frauen und zur Erkennung von Schwankungen der Blutglukosekonzentration angewendet werden.The present device according to one of claims 1 or 2 and the method according to one of claims 24 or 25 point over DE 197 56 775.4 further development pneumatic control and Administration of the liquid, as well as with regard to a monitoring and control of the dosage by egg flow sensor. Furthermore, the device as Further development means for temperature or heat measurement on how far-reaching specific research in the meantime have shown by the applicant about which in DE 43 42 105 A1 and in US 5,795,305 applications due to frequent measurements an individual over a sufficient period of time gone (for example several days, weeks or months) to determine the individual circadian rhythm. At the same time, additional parameters such as pulse fre frequency and / or blood pressure, etc. measured. These dates are evaluated electronically. By means of this Auswer current unusual changes vegetative punctures or conditions that occur in egg a change in the individual circadian rhythm manifest, record and, if necessary, automatically by administering appropriate medication treat the device of the invention. The Ver Can also drive to determine the fertile days in women and for the detection of Fluctuations in blood glucose concentration applied become.
Gemäß Anspruch 1 wird der Zeitpunkt zu dem die Flüssig keit abgegeben wird durch eine Zeitsteuerung erreicht, die darauf beruht, daß pro Zeiteinheit eine begrenzte Menge eines Puffermediums durch einen Durchlaß tritt. Die Abgabe der Flüssigkeit erfolgt dann mittels der gleichen Kraft, die verwendet wird, um das Puffermedium durch den Durchlaß treten zu lassen. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann diese Kraft durch komprimierte Luft aufgebracht werden, also pneumatischer Natur sein.According to claim 1, the time at which the liquid speed is achieved by a time control, which is based on the fact that a limited per unit of time Amount of buffer medium passes through a passage. The liquid is then dispensed using the same force that is used to buffer the medium to let pass through the passage. Without limitation the general public can compress this force Air is applied, that is to say of a pneumatic nature.
Nach den Kennzeichen des Anspruchs 2 erfolgt eine Steuerung der Dosierung einerseits mittels eines Sen sors, der den Fluß der abgegebenen Flüssigkeit oder ei nes treibenden Pumpmediums mißt und zur Steuerung der Flüssigkeitsabgabe verwendet. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann dies beispielsweise ein Differenz drucksensor sein, der den Druckabfall besagter Flüssig keit oder eines Fördermediums über eine Kapillare oder sonstige geeignete Engstelle mißt. Andererseits wird durch mindestens einen Temperatur und/oder Wärmesensor der Verlauf der individuellen Körpertemperatur über ei nen hinreichend langen Zeitraum hinweg aufgenommen, so daß der zirkadiane Rhythmus eines Individuums erfaßt wird, und Abweichungen von diesem Rhythmus festgestellt werden können. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann der Temperatursensor beispielsweise ein Halbleiter (et wa ein PTC oder NTC), ein Thermoelement bzw. ein Wider standsthermometer sein. Der oder die Sensor(en) kann/können intern sein oder extern mit der erfindungs gemäßen Vorrichtung signaltechnisch direkt, beispiels weise über Kabel, oder indirekt, d. h. drahtlos bei spielsweise per Funk, Infrarot, Ultraschall, etc., verbunden sein.According to the characteristics of claim 2 Control of the dosage on the one hand by means of a sen sors, the flow of the dispensed liquid or egg nes driving pump medium and to control the Liquid delivery used. Without limitation the In general, this can be a difference, for example be pressure sensor, the pressure drop of said liquid speed or a medium through a capillary or measures other suitable bottlenecks. On the other hand by at least one temperature and / or heat sensor the course of the individual body temperature over egg long enough, so that the circadian rhythm of an individual is grasped and deviations from this rhythm are noted can be. Without restricting generality the temperature sensor, for example, a semiconductor (et wa a PTC or NTC), a thermocouple or a counter stand thermometer. The sensor (s) can be internal or external with the invention appropriate device signaling directly, for example wise via cable, or indirectly, d. H. wireless at for example by radio, infrared, ultrasound, etc., be connected.
Eine erste Ausführungsart sieht vor, daß eine Zeitsteuerung der Flüssigkeitsabgabe durch die Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder erreicht wird. Auf den Kolben wirkt eine Antriebkraft, beispielsweise durch komprimierte Luft, dergestalt, daß der Kolben auf ein in dem Zylinder befindlichen Puffermedium, beispiels weise Luft einwirkt und diese durch einen Durchlaß am gegenüberliegenden Ende des Zylinders nach außen drückt. Der Durchlaß ist so gestaltet, das pro Zeitein heit eine begrenzte Menge des Puffermediums austritt. Dieser Durchlaß besteht aus einer oder mehreren Öffnun gen, wie Düsen, Blenden, oder Membranfiltern, insbeson dere aus Mikro- bzw. Nanodüsen, oder aus für Diffusion geeigneten Materialien oder aus aktiven Biomembranen bzw. entsprechenden anderen aktiven Membranen. Der Kol ben besteht aus festem Material.A first embodiment provides that a Time control of fluid delivery through movement of a piston in a cylinder is reached. On the Piston acts as a driving force, for example compressed air, such that the piston on a buffer medium located in the cylinder, for example wise air acts and this through a passage on opposite end of the cylinder to the outside presses. The passage is designed so that one time a limited amount of the buffer medium escapes. This passage consists of one or more openings conditions, such as nozzles, orifices, or membrane filters, in particular those made of micro or nano nozzles, or made for diffusion suitable materials or from active biomembranes or corresponding other active membranes. The col ben is made of solid material.
Eine Version dieser Ausführungsart sieht vor, daß der Kolben aus einer sol- oder gelartigen Substanz oder ei ner Flüssigkeit besteht. In diesem Fall ist besagter Zylinder eine, gegebenenfalls gewickelte, Kapillare.A version of this embodiment provides that the Flask made from a sol- or gel-like substance or egg ner liquid. In this case it is said Cylinder one, possibly wound capillary.
Eine Weiterbildung dieser Ausführungsart sieht vor, daß der Kolben anfangs eine Verbindung zwischen dem Zylin der und dem Reservoir verschlossen hält und diese durch seine Bewegung in besagtem Zylinder nach Ablauf einer bestimmten Zeit freigibt und es der treibenden Kraft ermöglicht, die Flüssigkeit zu verabreichen. In diesem Fall verhindert eine geeignete selektivpermeable Mem bran, daß die Kolbensubstanz aus dem Zylinder austritt und insbesondere, daß die Kolbensubstanz in das Reser voir gelangt.A further development of this embodiment provides that the piston initially connects the cylin that keeps the reservoir closed and this through its movement in said cylinder after a certain time and it releases the driving force allows the liquid to be administered. In this Fall prevents a suitable selectively permeable mem bran that the piston substance emerges from the cylinder and in particular that the piston substance in the reser voir arrives.
In einer anderen Weiterbildung dieser Ausführungsart besteht der Kolben aus der zu verabreichenden Flüssig keit selbst, wodurch ein separates Reservoir überflüs sig wird. Hierbei ist besagter Durchlaß für besagtes Puffermedium mittels einer geeigneten selektivpermea blen Membran gegen den Durchtritt der Flüssigkeit ge schützt, während eine andere selektivpermeable Membran in unmittelbarer Nähe der vorgenannten Membran die Flüssigkeit passieren läßt, das Puffermedium jedoch zu rückhält. Die Flüssigkeit gelangt dann direkt durch ei ne geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Injekti onsnadel, in den Körper.In another development of this type the flask consists of the liquid to be administered speed itself, which makes a separate reservoir unnecessary sig. Here is said passage for said Buffer medium using a suitable selective permeate diaphragm against the passage of the liquid protects while another selectively permeable membrane in the immediate vicinity of the aforementioned membrane Allows liquid to pass through, but the buffer medium withholds. The liquid then passes directly through egg ne suitable device, for example an injection onsnadel, in the body.
Eine andere Ausführungsart sieht vor, daß die Flüssig keit elektronisch gesteuert mittels einer Abgabeein heit, beispielsweise durch eine Mikromembranpumpe, ver abreicht wird. Die geförderte Menge des Pumpmediums bzw. die verabreichte Flüssigkeitsmenge wird mittels eines Flußsensors gemessen, dessen Meßwerte zur Steue rung der abgegebenen Dosis mittels einer geeigneten Elektronik weiterverarbeitet werden. Insbesondere sieht diese Ausführungsart vor, daß sowohl besagte Elektronik als auch besagter Flußsensor und gegebenenfalls besagte Abgabeeinheit auf einem geeigneten Substrat unter An wendung der Hybridtechnologie zu einem Einheit zusam mengefaßt sind.Another embodiment provides that the liquid electronically controlled by means of a delivery unit, for example by a micromembrane pump, ver is handed over. The pumped quantity of the pumped medium or the amount of liquid administered is by means of measured by a flow sensor, the measured values of which for control tion of the delivered dose by means of a suitable Electronics are processed. In particular sees this embodiment before that both said electronics as well as said flow sensor and possibly said Delivery unit on a suitable substrate under An hybrid technology into one unit are quantified.
Eine weitere Ausführungsart verfügt über externe Senso ren, welche die Körpertemperatur oder -wärme und die Pulsfrequenz, gegebenenfalls auch die Durchblutung und den Blutdruck eines Individuums erfassen, über einen hinreichend langen Zeitraum hinweg aufnehmen, und den individuellen zirkadianen Rhythmus mittels eines pro grammierbaren elektronischen Bauteils, beispielsweise einem Mikrokontroller, bestimmen. Bestimmte Abweichun gen vom Langzeitverhalten des zirkadianen Rhythmus, können auf diese Weise erkannt und durch Verabreichung eines entsprechenden flüssigen Medikaments ausgeglichen werden. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit können die besagten bestimmten Abweichungen Schwankungen der Blut glukosekonzentration sein.Another version has external Senso ren, which the body temperature or warmth and the Pulse rate, possibly also the blood circulation and record an individual's blood pressure, via one record for a sufficiently long period of time, and the individual circadian rhythm using a pro grammable electronic component, for example a microcontroller. Certain deviations long-term behavior of the circadian rhythm, can be recognized in this way and by administration of an appropriate liquid drug balanced become. Without restricting generality, the said certain deviations fluctuations in blood be glucose concentration.
Eine Weiterbildung dieser Ausführungsart sieht vor, daß der gesamte sensorische Teil der Vorrichtung intern, d. h. in die Vorrichtung selbst integriert ist.A further development of this embodiment provides that the entire sensory part of the device internally, d. H. is integrated into the device itself.
Eine weitere Weiterbildung dieser Ausführungsart sieht vor, daß das Reservoir ausgangsseitig (d. h. an der dem Körper zugewandten Seite) eine selektivpermeable Mem bran besitzt, welche die Flüssigkeit passieren läßt, ein Pump- oder sonstiges Fördermedium jedoch zurück hält.A further development of this embodiment provides that the reservoir on the outlet side (i.e. at the Body-facing side) a selectively permeable mem bran that allows the liquid to pass through however, a pumping or other pumping medium is returned holds.
Eine Weiterbildung der zuvor genannten Ausführungsarten sieht vor, daß das Reservoir eingangsseitig (d. h. an der, der einwirkenden Kraft zugewandten Seite) eine se lektivpermeable Membran besitzt, die ein Pump- oder sonstiges Fördermedium passieren läßt, die Flüssigkeit jedoch zurückhält.A further development of the aforementioned types of execution provides that the reservoir on the input side (i.e. at the side facing the acting force) a se has permeable membrane, which is a pump or other fluid can pass, the liquid however holds back.
Claims (25)
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1998
- 1998-11-18 DE DE1998153035 patent/DE19853035A1/en not_active Withdrawn
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