DE2626294B2 - Implantierbare Dosiereinrichtung - Google Patents

Implantierbare Dosiereinrichtung

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DE2626294B2
DE2626294B2 DE2626294A DE2626294A DE2626294B2 DE 2626294 B2 DE2626294 B2 DE 2626294B2 DE 2626294 A DE2626294 A DE 2626294A DE 2626294 A DE2626294 A DE 2626294A DE 2626294 B2 DE2626294 B2 DE 2626294B2
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    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
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Description

Die Erfindung betrifft eine implanticrbarc Dosiereinrichtung zur kontinuierlichen, regelbaren Abgabe eines Medikamentes im menschlichen oder tierischen Körper mil einem Medikamentenspeicher veränderbaren Volumens und einem mit dem Medikamentenspeicher kraftschlüssig verbundenen Flüssigkeitsraum, dessen Volumen durch aufgrund eines elektrischen Feldes zwischen zwei Elektroden durch eine Ionenaustauschermembran elektroosmotisch geförderte Flüssigkeit veränderbar ist.
Bei einer Reihe von Krankheiten ist es erforderlich, dem Patienten Medikamente über längere Zeilräumc hinweg zu verabreichen, beispielsweise Insulin bei Diabetes, Corticosteroide bei rheumatischen Erkrankungen oder Cytostika bei Krebs. Die Zuführung dieser Medikamente zum Körper des Patienten erfolgt bislang überwiegend entweder oral oder durch Injektionen in bestimmten Zeitabständen. Eine derartige Medikamentenzuführung ist somit diskontinuierlich und dem tatsächlichen Bedarf des Patienten nur unvollkommen angepaßt. Bei vielen Medikamenten kommt es darüber hinaus auf eine sehr genaue Dosierung an, weil sowohl ein Überschuß als auch ein Mangel zu schädlichen Folgen führen kann.
Für die Zuführung von Medikamenten zum menschlichen oder tierischen Organismus wurden deshalb bereits eine Reihe von Geräten entwickelt, die eine bessere Dosierung erlauben sollen. Bekannt sind insbesondere folgende Systeme:
— mechanische Pumpen
— Pumpsysteme, bei denen durch die Zustandsänderung eines Gases (Druckentspannung) oder einer Flüssigkeit (Verdampfung) eine Volumenänderung bewirkt wird
— Pumpsysteme, bei denen eine osmotische Druckdifferenz zur Förderung ausgenützt wird
— Pumpsysteme, bei denen durch Elektroosmose eine Volumenänderung erfolgt.
Die Hauptnachleix der erstgenannten Systeme bestehen darin, daß bewegliche Teile verwendet werden müssen, beispielsweise Zahnräder und Ventile, die im Betrieb einem Verschleiß unterliegen und meist nicht die Anforderungen erfüllen, die bezüglich Dosiergenauigkeit, Lebensdauer und Dichtigkeit gefordert werden. Außerdem haben diese Pumpsysteme den Nachteil, daß zu ihrem Betrieb ein relativ hoher Energieaufwand erforderlich ist. Bei der Ausnutzung einer osmotischen Druckdifferenz zur Förderung geringer Volumina von Medikamenten kann zwar eine kontinuierliche, nicht aber eine gleichmäßige Abgabe erreicht werden. Darüber hinaus kann eine osmotische ?umpe nicht ohne Regelventil gesteuert werden.
Zur kontinuierlichen, Steuer- oder regelbaren Zuführung von Medikamenten zum menschlichen oder tierischen Körper ist auch bereits eine Dosiereinrichtung bekannt, die nach dem Prinzip der Elektroosmose arbeitet und einen mit einer Öffnung versehenen Medikamentenspeicher sowie Mittel zur Veränderung des Speichervolumens in Form eines mit dem Mcdikamentenspcichcr kraflschlüssig verbundenen Flüssigkcilsraumes mit veränderbaren Volumen aufweist (DE-OS 22 39 432). Die Volumenänderung dieses Raumes erfolgt vorzugsweise durch Flüssigkeit, die aufgrund eines elektrischen Feldes elektroosmotisch eindringt. Dazu sind zwei poröse Elektroden vorhanden, zwischen denen eine Ionenaustauschermembran angeordnet ist.
Eine derartige elektroosmotisch arbeitende Dosiereinrichtung hat den Vorteil, daß sie keine mechanisch beweglichen Bauteile und keine Ventile benötigt und vollkommen geräuschlos arbcilct; darüber hinaus kann sie in einem kleinen Volumen untergebracht werden, und zur Förderung geringer Mengen an Medikamenten wird relativ wenig Energie benötigt. Die Dosiervorrichtung eignet sich deshalb auch im besonderen Maße zur Implantation im Körper von Patienten.
Die Elektroden der bekannten Dosiereinrichtung können mit Freindstrom gespeist werden, beispielsweise aus einer Batterie. Man verwendet dazu insbesondere Platinelektroden. Derartige Elektroden können jedoch
nur mil geringen Strömen betrieben werden, Uu sonst die an ihnen infolge Elektrolyse stattfindende Wasser-/ersetzung zu einer Gasentwicklung führt, weil die dabei auftretenden Reaktionsprodukte zu langsam abdiffundieren und nicht mehr entfernt werden können. Es ist auch bereits bekannt, die Elektroden selbst stromliefernd auszubilden. Zu diesem Zweck können beispielsweise Zink-, Cadmium- oder Aluminiumanoden und Silber/Silbe.chlorid-Kathoden verwendet werden. Derartige Elektroden haben jedoch den Nachteil, daß sie verbraucht werden und damit die Betriebsdauer der elektroosmotischen Dosiereinrichtung begrenzen. Anstelle sich verbrauchender Elektroden können auch Elektroden Verwendung finden, die mit körpereigenen Stoffen betrieben werden, insbesondere Glucoseanoden und Sauerstoffkathoden. Mit derartigen Elektrodensystemen können derzeit Stromdichten von ca. I bis 5 μΑ/cm2 erzielt werden. Da aber bei den bislang erhältlichen lonenaustauschermembranen zur Flüssigkeitsförderung Stromdichten von ca. 0,2 mA/cm2 erforueriich sind, müßten die Elektroden beispielsweise eine Fläche von ca. 55 cm2 aufweisen, um einen Scrom von ΠΟμΑ zu erzeugen, der zu einer Förderleistung von 2 μΙ/h benötigt wird. Elektroden dieser Größe sind aber zur Implantation kaum geeignet. Darüber hinaus ist bei den genannten Elektroden die Stromerzeugung abhängig vom Antransport von Glucose und Sauerstoff. Insbesondere dann, wenn die aktiven Flächen der Elektroden durch Bindegewebswachstum eingeschränkt werden, besteht deshalb die Gefahr, daß die erzielbaren Ströme noch geringer werden und damit die Dosierleistung der elektrrosmotischen Pumpe sehr klein ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine implantierbare Dosiereinrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß der zur Medikamentenabgabe erforderliche Strom über längere Zeiträume hinweg und in ausreichendem Maße zur Verfügung steht.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elektroden Wasserstoffclcklrodcn sind, daß die Wasserstoffelektroden durch eine Leitung für Wasserstoff miteinander verbunden und daß Mittel zum Ausgleich von Wasserstoffverlusten vorgesehen sind.
Mit der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung ist nicht nur eine kontinuierliche, gleichmäßige, Steuer- oder regelbare Abgabe von Medikamenten, auch in geringer. Mengen, an den menschlichen oder tierischen Organismus mit geringem Energieaufwand möglich, sondern es ist darüber hinaus gewährleistet, daß diese Medikamentendosierung auch über einen längeren Zeitraum hinweg genau und störungsfrei erfolgt, d. h. die Dosiereinrichtung weist eine lange Betriebszeit auf. Diese Tatsache liegt im wesentlichen darin begründet, daß der Wasserstoff zwischen den Wasserstoffcleklroden sozusagen im Kreislauf geführt wird.
Unter Medikamenten werden im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung im weitesten Sinne alle Stoffe verstanden, die in irgendeiner Weise zur Verbesserung, Wiederherstellung oder Erhallung der Gesundheit eines Patienten dienen, beispielsweise also auch Hormone, Enzyme und Vitamine.
Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung, die auch als clektroosmotische Pumpe bezeichnet wird, wird an einer der Elektroden, der Kathode, Wasserstoff entwickelt. Dieser Wasserstoff wird durch clic Wasserstoffleilung der anderen Elektrode, d. h. der Anode, zugeführt und dor; verbraucht. Im Langzeitbetrieb lassen sich dabei gewisse Verluste an Wasserstoff nicht vermeiden, die einerseits durch eine Gassättigung der in der Dosiereinrichtung befindlichen Flüssigkeit und andererseits durch Abdiffundieren des Wasserstoffes, insbesondere durch die Ionenaustauschermembran, ■ auftreten.
Zum Ausgleich dieser Wasserstoffverlusie in der elektroosmotischen Pumpe können erfindungsgemäß vorteilhaft folgende Maßnahmen ergriffen werden. An der Leitung zwischen den beiden Wasserstoffelektro-
Ki den kann ein Raum vorgesehen werden, der ein Wasserstoff unter Druck speicherndes Material enthält. Das Material in diesem Wasserstoffreservoir ist vorzugsweise ein Wasserstoff speicherndes Übergangsmetall oder eine Übergangsmetallverbindung, insbeson-
n dere LaCos. Es können aber beispielsweise auch LaNi, und TiFe verwendet werden. Über derartige Wasserstoff speichernde Verbindungen, d. h. Hydride, wird der Wasserstoffdruck konstant gehalten. Die Wasserstoffverluste können aber auch in der Weise ersetzt werden.
in daß an der Kathode mehr Wasserstc.· entwickelt wird als an der Anode verbraucht wird. Dazu r.,ird dann eine Hilfselektrode verwendet. Da die Wasserstoffverluste relativ gering sind, wird zur Nachlieferung des Wasserstoffes nur ein geringer Strom benötigt. Als
r. Hilfselektrode kann deshalb eine Glucoseelektrode verwendet werden, d. h. eine Elektrode, an der der körpereigene Stoff Glucose elektrochemisch umgesetzt wird. Die Hilfselektrode kann aber auch eine Opferanode aus unedlem Metall sein. insDesondere aus
«ι Aluminium. Bei diesen Elektroden wird das Metall im Laufe der Zeit verbraucht, d. h. aufgelöst. Um die dabei gebildeten O.xidationsprodukte vom Körper fernzuhalten, muß die Metallanode durch eine Membran vom Körpergewebe abgetrennt werden. Für eine Betriebs-
s". dauer von ca. 2 Jahren ist beispielsweise eine Menge von maximal 0,2 bis 03 g Aluminium ausreichend.
Bei der Elektroosmose wird bei Stromfluß Flüssigkeit durch die Elektroden und durch die Ionenaustauschermembran gefördert. An den Porenwandungen der
in Ionenaustauschermembran sind nämlich Ladungen fixiert, beispielsweise negative Ladungen, und die aus Gründen der Elektroneutralität notwendigen beweglichen positiven Ionen wandern dann im elektrischen Feld und nehmen dabei durch Reibung d'e Flüssigkeil
•r. mit.
Bei der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung kann zum Transport der Flüssigkeit lediglich eine einzige Ionenaustauschermembran vorgesehen sein, welche zwischen den beiden porösen Elektroden angeordnet
.π ist. Die Ionenaustauschermembran wird dabei so gewählt und die Elektroden werden derart angeordnet, daß der elektroosmotisch? Transport der Flüssigkeit in den Fl'issigkeitsruum hinein erfolgt. Vorteilhaft ist jedoch jede der beiden Wasserstoffelektrodcn auf der Außenseite mit einer Ionenaustauschermembran versehen und der Flüssigkeitsraum zumindest teilweise zwischen den beiden Elektroden angeordnet. Auch hierbei sind die Elektroden porös ausgebildet, um einen Flüssigkeitsdurchtriti zu gestatten. Eine derartige
mi Anordnung hat den Vorteil, daß sie sehr wirksam ist. da durch beide Elektroden Ionen samt ihrer Hydraihülle wandern. In der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung sind ferner die beiden Wasserstoffelektroden vorteilhaft jeweils auf der von der Ionenaustauschermembran
t>«. abgewandten Seite mit einer sie wenigstens teilweise bedeckenden Schicht aus Asbestpapier, d. h. einer Asbestmembran, versehen, um einen Gasdurchtritt /u verhindern. Die Elektroden knnnpn hpicnioicui»;». λ»-
mich in ein massives Gehäuse eingebend und lediglich mit einer Ableitung für die aufgrund der Elektroosmose diirchirctcnde Flüssigkeil versehen werden.
Der McdikanicnlcnausstoU aus dem Medikamentenspeicher erfolgt bei der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung anhand der Volumenänderung des mit dem Medikanientenspeicher kraf !schlüssig verbundenen llüssigkcitsraumcs. Dazu ist der Medikamentenspeicher wenigstens teilweise aus elastischem Material gefertigt, und es wird dafür Sorge getragen, daß die Volumenänderung des Fiüssigkcilsraumcs in eine Kompressionskraft auf das elastische Material umgesetzt wird. Bevorzugt weist die Dosiereinrichtung dazu ein Gehäuse auf. dessen Innenraum durch eine elastische Trennwand in zwei Kammern unlerteili ist. von denen die eine den flüssigkeitsraum und die andere ilen Mcdikamcnlenspeieher darstellt. Der Medikanientenspeicher ist mit einer AusfliiUöffming versehen, die /wet 1MtIiIiJIgCi weise tttii entern ietii|HH(isen Stopfen verschlossen ist. um eine Rückdiffusion von Körperflüssigkeit in den Medikanientenspeicher bzw. ein unkontrollierbares Austreten des Medikamentes aus dem Speicher zu unterbinden. Zur förderung ties Medikamentes bzw. zum elckiroosmoiischen Transport der flüssigkeit sind die beiden Wassersloffelckiroden an eine Stromversorgungscinheit. beispielsweise an eine Batterie, angeschlossen. Der die Elektroden speisende Strom ist dabei in seiner Größe variierbar, und die geförderte Menge an Medikament ist proportional dem Strom bzw. der .Stromdichte.
Anhand von Ausführungsbeispielen und mehreren figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden.
Es zeigt
I" i g. 1 den prinzipiellen Aufbau einer clckiroosmotischen Pumpe gemäß der Erfindung.
E ig. 2 eine bevorzugte Ausfühningsform tier erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung und
C i g. 3 und 4 das Regelverhalten verschiedener Ausführungsformen der erfmdungsgcm.ißen Dosiereinrichtung.
In E i g. I ist schematisch der prinzipielle Aufbau tier elcktroosmotischen Pumpe dargestellt. In einem mit physiologischer Kochsalzlösung (NaCI) gefüllten Gefäß 10 befindet sich eine elektroosmotisch^ Zelle II. Die Zelle 11 enthält zwei Wasserstoffelcktroden. eine Anode 12 und eine Kathode 13. Beide Elektroden bestehen vorzugsweise aus mit Polyietrafluoräthylen gebundenem Platin-Mohr, es können aber auch andere poröse Edelmctallclektroclen. wie Netz- oder Folicneleklroden. verwendet werden. Vor den beiden Elektroden bcf'pden sich lonenaustauschermcmbrancn: Vorder Anode 12 ist eine Anioncnaustauschcrmembran 14 angeordnet und vor der Kathode 13 eine Kationenaustauschermembran 15. Die beiden Wasserstoffclektroden 12 und 13 sind über eine Gasleitung 16 für Wasserstoff miteinander verbunden. Vor der Inbetriebnahme werden die beiden Elektroden und die Gasleitung mit Wasserstoff mit einem Druck von 1.1 bis 2.0- 1O5NYm2, vorzugsweise 1.2 bis 1.3- 10'N/m2, gefüllt. Die Etektroden 12 und 13 sind über einen äußeren, in Fig. 1 nicht dargestellten Stromkreis miteinander verbunden. An der Innenseite beider Elektroden ist ein zwar gas-, nicht aber flüssigkeitsdichtes Asbestpapier 17 angebracht, so daß sich bei genügend hohem Gasdruck an den Elektroden keine Flüssigkeit ansammeln kann.
Während des Betriebes der elektroosmolischcn Zelle erfolgt an den Elektroden die elektrochemische Umsetzung ties Wasserstoffes. An der Anode 12 wird der Wasserstoff aufgelöst:
Hi-. 2 M' + 2c
Da durch die Anionenauslauschcrmembran 14, die sich vor der Elektrode 12 befindet, fast ausschließlich Anionen transportiert werden, niedrige Eleklrolytkonzentralion vorausgesetzt, werden zum l.adungsausgleich Cl -Ionen samt Ilydrathülle zur Elektrode gefördert. Durch die Elektrode 12 und das Asbestpapier 17 tritt dann praktisch eine HC'l-l.ösung hindurch und gelangt in einen I liissigkeilsraiim 18. Antler Kathode I3 erfolgl eine Wasserstoffabscheidung:
2 II;O + 2e -. 2OII -♦ II,
ι ι Da durch die Kationenauslauschermembran 15. die sich vor tier Elektrode 13 befindet, fast ausschließlich Kationen transportiert werden, werden zur Kathode 13 Nu'Ionen samt I lytlralhülle gefördert. Über die K in node und tias Asbestpapier i/ gelangt damit
-'" praktisch eine NaOH-l.ösung in tlen I liissigkeilsraiim 18.
An der Kathode 13 wirtl demnach ebensoviel Wasserstoffgas entwickelt wie an tier Anode 12 verbraucht wird. Dabei wertlen durch die beiden
.'"· loncnausiauschcrmcmbrancn gleiche Äquivalente an (I · und Na ■ Ionen transportiert. Die an der Anode gebildete Salzsäure (IKI) wird durch die an der Kath: Jl- gebildete Natronlauge (NaOII) im flüssigkcitsraum 18 neutralisiert, so dall letzlich eine verdünnte
i" Natriumchloridlösung transportiert wird. Der zur Förderung benutzte Wasserstoff befindet sich dabei im Kreislauf. Die Volumenzunahme im I lüssigkeilsraum 18 bewirkt dann, da dieser kraflschlüssig mit einem Medikamcntcnspciehcr verbunden ist. einen Medika-
s'' mcnicnausstoß aus diesem Speieher.
In fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindiingsgcmäßcn Dosiereinrichtung dargestellt. In einem Gehäuse 20. das vorzugsweise aus Epoxidharz besteht, befindet sich ein Mctlikanicnlenspcicher 21. der
■'" durch eine bewegliche Membran 22 aus Silastikkautschuk von einem Flüssigkcitsraiim 23 getrennt ist und beispielsweise eine Insulinlösung enthält. Der flüssigkcitsraum 23 ist mit flüssigkeit, insbesondere mit einer physiologischen Kochsalzlösung, gefüllt. Die Membran
·'· 22 kann, ebenso wie der Medikanientenspeicher 21. vorteilhaft mit Metall beschichtet sein. Dadurch wird eine erhöhte Dichtigkeit erzielt, und es können chemische Reaktionen des Medikamentes mit dem Membranniatcrial bzw. dem Material des Mcdikamcn-
"><> tenspeichers verhindert wertlen. Der Flüssigkeitsraum 23 grenzt über Leitungen 24 und 25. die an sich ebenfalls Bestandteil dieses Raumes und damit auch mit Flüssigkeit gefüllt sind, an Asbestmembranen 26. die die Anode 27 bzw. die Kathode 28 teilweise bedecken: der
Vi restliche Teil der beiden Elektroden wird im wesentlichen durch das Gehäusematerial abgedeckt. Kathode und Anode sind — wie in Fig. 2 dargestellt — auf einander gegenüberliegenden Seilen jeweils in einer Aussparung im Gehäuse 20 angeordnet und in
Mi geeigneter Weise darin befestigt. Auf der von der Asbestmembran 26 abgewandten Seite wird die Kathode 28 von einer Kationenaustauschermembran 29 und die Anode 27 von einer Anioncnaustauschermembran 30 abgedeckt. Durch die loncnaustauschermembrancn 29 und 30 wandern im Betrieb der Dosiereinrichtung Na + - bzw. Cl·-Ionen (samt Hydrathülle) aus der Körperflüssigkeit. Zweckmäßigerweisc sind die beiden loncnaustauschermembrancn zum Körper hin mil
ge webe veil rüglichem, fliissigk ci Isdn rill Nissigem MaIeriiil. wie I lydrogclen, abgedeckt. Innerhalb des Gehäuses 20 isl ferner ein Kaum 11 /.'ir Wasscrsioffspeicherung vorhanden, der ein Mclallhydrid enthüll. Der Wassersloffspeichcr 31 isl mil einer l.eiliing 32 an eine Wüsscrslofflciliing 31 angeschlossen, die die beiden Hcklroden 27 und 28 niiicimindcr vcrbindel. Anstelle ius Wassersioffspeichers kann auch cine I lilfselcklrode vorgesehen sein, unter deren Hnfluß an der Kathode 28 zusüt/liclier Wasserstoff cniwickcll wird. Das im Medikamcnlenspeicher 21 enthiillenc Medikiinient InII aus der Dosiereinrielitiing über die (Minting 14 ;iiis. Die Millel zur Stromversorgung und Stromregelung sind in IΊ g. 2 nii-hl dargestelll.
Γ i g. 2 zeigt das Regelvri hallen einer derartigen clckiroosmoiisehrn l'iimpe. welche zwei Hektrnden aus l'lalin MoIn aufweist. Aul (Wr Ordinalc isl dabei die I ordermenge ι in μΙ/Ιι (bzw. inl/d) und aiii der Absz'sse die /eil / in Ii aiilgelrageii. Die lonenaustnuschcrmcm brauen wiesen eine Hürde von 4 ein' auf. der Wassersioffdruck betrug 1.2 K)"' N/m-'.
Die Iordermenge kann — wie aus I i g. 3 ersirdllied — durch Veränderung der Stromstärke eingestellt werden. Hei einer lörderleistung von 0,5ml/d betrügt der l.cisliingsbcdarf ca. 400(IW. Die Zeitkonstante der Regelung liegt bei ca. 20 bis 30 Minuten, und im Dauerbetrieb irill eine geringe Abweichung von ca. ± 3 bis 4% auf. Zum Ausgleich der Wassersloffverliiste war im .Speicherraum der Dosiereinrichtung I g eines I lydrids vorhanden, das aus der Legierung l.nCo·, durch Siilligiing mil Wasserstoff im Auloklaven unter Druck hergestellt wurde.
In I i g. 4 ist in entsprechender Weise das Kegelvcrhallen einer eleklroosmotischen Pumpe dargestellt, bei der dir Hache der lonenaiislausi lieiniembnineii 0.7 cm' betrug: der Wasseistoffdnick lag bei 1.3 ■ 10· N/m'. Der l.eisliingsbedarf einer derartigen Dosiereinrichtung bclrügi bei einer rörderleisliing von 0.2^ inl/d ca.
1J(M) μ W. Die /eilkonslanlc der Regelung liegt bei ca. r> Minuten und im Dauerbetrieb Irin höchstens eine geringfügige Abweichung der I örderung von ca. 1 I bis 2"/ci auf. Zum Ausgleich der Wassersloffvi'iliisic ιϋι·πΐι< eine Hilfsanode aus Aluminium. Diese I lilfsanode wurde in Abhängigkeit nun Gasdruck in der Wasserstofllei lung über ein Minialurqiiecksilbernianomelcr diskontinuierlich /u- bzw. abgeschaltet. Die cliirchschniiiliche lielaslung der Hilfselektrode betrug 30 μΑ.
llieizii 2 BIaII Zeichnungen

Claims (8)

  1. Patentansprüche;
    L Implantierbare Dosiereinrichtung zur kontinuierlichen, regelbaren Abgabe eine:. Medikamentes im menschlichen oder tierischen Körper mit einem Medikamentenspeicher veränderbaren Volumens und einem mit dem Medikamentenspeicher kraftschlüssig verbundenen Flüssigkeif.raum, dessen Volumen durch aufgrund eines elektrischen Feldes zwischen zwei Elektroden durch eine Ionenaustauschermembran elektroosmotisch geförderte Flüssigkeit veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden Wasserstoffelektroden (12, 13; 27,28) sind, daß die Wasserstoffelektroden durch eine Leitung (16; 33) für Wasserstoff miteinander verbunden und daß Mittel zum Ausgleich von Wasserstoffverlusten vorgesehen sind.
  2. 2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wasserstoffleitung (16; 33) zum Ausgleich von Wasserstoffverlusten ein Raum (31) mit Wasserstoff unter Druck speicherndem Material vorgesehen ist.
  3. 3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum in der Wasserstoffleitung ein Wasserstoff speicherndes Übergangsmetall oder eine Übergangsmetailverbindung, insbesondere LaCo4, enthält.
  4. 4. Dosiereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Wasserstoffverlusten eine Hilfselektrode vorgesehen ist.
  5. 5. Dosiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich.net, daß dk.· Hilfselektrode eine Glucoseelektrode ist.
  6. 6. Dosiereinrichtung nach An pruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode eine metallische Opferanode ist.
  7. 7. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Wasserstoffelektroden (12, 13; 27, 28) auf der Außenseite mit einer Ionenaustauschermembran (14, 15; 29, 30) versehen ist und daß der Flüssigkeitsraum (18, 25) zumindest teilweise zwischen den beiden Wasserstoffelektroden angeordnet ist.
  8. 8. Dosiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoffelekti.-v.cn (12, 13; 27, 28) auf der von der Ionenaustauschermembran (14, 15; 29,30) abgewandlen Seite mit einer sie wenigstens teilweise bedeckenden Schicht (17, 26) aus Asbestpapier versehen sind.
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Priority Applications (5)

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DE2626294A DE2626294C3 (de) 1976-06-11 1976-06-11 Implantierbare Dosiereinrichtung
SE7706055A SE7706055L (sv) 1976-06-11 1977-05-24 Implanterbar doseringsanordning
US05/802,969 US4140121A (en) 1976-06-11 1977-06-02 Implantable dosing device
JP6877177A JPS52151720A (en) 1976-06-11 1977-06-10 Apparatus for preparing and administering plantable medicine
FR7717942A FR2354105A1 (fr) 1976-06-11 1977-06-10 Doseur pouvant etre implante

Applications Claiming Priority (1)

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DE2626294A DE2626294C3 (de) 1976-06-11 1976-06-11 Implantierbare Dosiereinrichtung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2626294A1 DE2626294A1 (de) 1977-12-15
DE2626294B2 true DE2626294B2 (de) 1979-05-17
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FR (1) FR2354105A1 (de)
SE (1) SE7706055L (de)

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4298002A (en) * 1979-09-10 1981-11-03 National Patent Development Corporation Porous hydrophilic materials, chambers therefrom, and devices comprising such chambers and biologically active tissue and methods of preparation
US4306553A (en) * 1980-07-22 1981-12-22 The Regents Of The University Of Minnesota Method of maintaining the fluidity of hormone solutions for parenteral administration
US4364385A (en) * 1981-03-13 1982-12-21 Lossef Steven V Insulin delivery device
US4639244A (en) * 1983-05-03 1987-01-27 Nabil I. Rizk Implantable electrophoretic pump for ionic drugs and associated methods
US4585652A (en) * 1984-11-19 1986-04-29 Regents Of The University Of Minnesota Electrochemical controlled release drug delivery system
US4715850A (en) * 1984-12-06 1987-12-29 Controlled Release Technologies, Inc. Therapeutic agent delivery system and method
US4842598A (en) * 1984-12-06 1989-06-27 Controlled Release Technologies, Inc. Therapeutic agent delivery system and method
US4822339A (en) * 1984-12-06 1989-04-18 Controlled Release Technologies, Inc. Therapeutic agent delivery system and method
GB2175207B (en) * 1985-05-20 1989-07-05 Nabil Ibraham Rizk Improvements in or relating to implantable electrophoretic pumps
US4820273A (en) * 1988-03-01 1989-04-11 Eaton Corporation Implantable medication infusion device and bolus generator therefor
US5041107A (en) * 1989-10-06 1991-08-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Electrically controllable, non-occluding, body implantable drug delivery system
JPH08510597A (ja) * 1993-01-21 1996-11-05 マヨ ファウンデーション フォー メディカル エデュケイション アンド リサーチ 微粒子スイッチング素子
US5820879A (en) * 1993-02-12 1998-10-13 Access Pharmaceuticals, Inc. Method of delivering a lipid-coated condensed-phase microparticle composition
US5654006A (en) * 1993-02-12 1997-08-05 Mayo Foundation For Medical Education And Research Condensed-phase microparticle composition and method
US5753261A (en) * 1993-02-12 1998-05-19 Access Pharmaceuticals, Inc. Lipid-coated condensed-phase microparticle composition
US5494415A (en) * 1994-09-12 1996-02-27 Morita; Yoshimitsu Magnetically-driven pump
US5573651A (en) * 1995-04-17 1996-11-12 The Dow Chemical Company Apparatus and method for flow injection analysis
US6571125B2 (en) * 2001-02-12 2003-05-27 Medtronic, Inc. Drug delivery device
DE10205373B4 (de) * 2002-02-09 2007-07-19 Aloys Wobben Brandschutz
US6872292B2 (en) * 2003-01-28 2005-03-29 Microlin, L.C. Voltage modulation of advanced electrochemical delivery system
US20080102119A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-01 Medtronic, Inc. Osmotic pump apparatus and associated methods
US7718047B2 (en) * 2004-10-19 2010-05-18 The Regents Of The University Of Colorado Electrochemical high pressure pump
US20060095001A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Transcutaneous Technologies Inc. Electrode and iontophoresis device
WO2006055729A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 Transcutaneous Technologies Inc. Iontophoretic device and method for administering immune response-enhancing agents and compositions
JP4728631B2 (ja) * 2004-11-30 2011-07-20 Tti・エルビュー株式会社 イオントフォレーシス装置
US7590444B2 (en) * 2004-12-09 2009-09-15 Tti Ellebeau, Inc. Iontophoresis device
JP4731931B2 (ja) * 2005-02-03 2011-07-27 Tti・エルビュー株式会社 イオントフォレーシス装置
JP2006296511A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Transcutaneous Technologies Inc 外用剤、外用剤の塗布方法、イオントフォレーシス装置及び経皮パッチ
JP2006334164A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Transcutaneous Technologies Inc イオントフォレーシス装置及びその制御方法
JP2006346368A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Transcutaneous Technologies Inc イオントフォレーシス装置及びその製造方法
JP2007000342A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Transcutaneous Technologies Inc 複数薬剤の投与量および投与時期を制御するイオントフォレーシス装置
US20070027426A1 (en) * 2005-06-24 2007-02-01 Transcutaneous Technologies Inc. Iontophoresis device to deliver active agents to biological interfaces
JPWO2007010900A1 (ja) * 2005-07-15 2009-01-29 Tti・エルビュー株式会社 貼付位置表示機能付き経皮吸収用パッチ及びイオントフォレーシス装置
US20070021734A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-25 Sai Bhavaraju Bioelectro-osmotic engine fluid delivery device
US20070021735A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-25 Sai Bhavaraju Dual membrane electro-osmotic fluid delivery device
US8295922B2 (en) 2005-08-08 2012-10-23 Tti Ellebeau, Inc. Iontophoresis device
US8386030B2 (en) * 2005-08-08 2013-02-26 Tti Ellebeau, Inc. Iontophoresis device
US20070088332A1 (en) * 2005-08-22 2007-04-19 Transcutaneous Technologies Inc. Iontophoresis device
US20090254018A1 (en) * 2005-08-24 2009-10-08 Mizuo Nakayama Electrode assembly for freezing-type iontophoresis device
JPWO2007026672A1 (ja) * 2005-08-29 2009-03-05 Tti・エルビュー株式会社 イオントフォレーシス用汎用性電解液組成物
WO2007026671A1 (ja) * 2005-08-29 2007-03-08 Transcu Ltd. センサからの情報により投与すべき薬剤の選定を行うイオントフォレーシス装置
WO2007029611A1 (ja) * 2005-09-06 2007-03-15 Tti Ellebeau, Inc. イオントフォレーシス装置
US20070112294A1 (en) * 2005-09-14 2007-05-17 Transcutaneous Technologies Inc. Iontophoresis device
KR20080047600A (ko) 2005-09-15 2008-05-29 티티아이 엘뷰 가부시키가이샤 로드형 이온토포레시스 장치
US20090216177A1 (en) * 2005-09-16 2009-08-27 Tti Ellebeau,Inc Catheter-type iontophoresis device
US20070073212A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Takehiko Matsumura Iontophoresis apparatus and method to deliver active agents to biological interfaces
JPWO2007037324A1 (ja) * 2005-09-28 2009-04-09 Tti・エルビュー株式会社 乾燥型イオントフォレーシス用電極構造体
WO2007037158A1 (ja) * 2005-09-28 2007-04-05 Tti Ellebeau, Inc. カプセル型薬物放出装置及びカプセル型薬物放出装置システム
US20070135754A1 (en) * 2005-09-30 2007-06-14 Hidero Akiyama Electrode assembly for iontophoresis for administering active agent enclosed in nanoparticle and iontophoresis device using the same
WO2007040938A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Tti Ellebeau, Inc. Functionalized microneedles transdermal drug delivery systems, devices, and methods
WO2007038555A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Tti Ellebeau, Inc. Iontophoretic device and method of delivery of active agents to biological interface
CA2664589A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Tti Ellebeau, Inc. Iontophoretic device and method of delivery of active agents to biological interface
CN101277737A (zh) * 2005-09-30 2008-10-01 Tti优而美株式会社 将多种活性剂输送至生物界面的离子电渗装置
JP4902543B2 (ja) * 2005-09-30 2012-03-21 Tti・エルビュー株式会社 形状記憶セパレータを有するイオントフォレーシス用電極構造体およびそれを用いたイオントフォレーシス装置
KR20080058432A (ko) * 2005-09-30 2008-06-25 티티아이 엘뷰 가부시키가이샤 활성 약제의 전신 전달을 위한 이온삼투 방법 및 장치
US20070078445A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Curt Malloy Synchronization apparatus and method for iontophoresis device to deliver active agents to biological interfaces
US20070232983A1 (en) * 2005-09-30 2007-10-04 Smith Gregory A Handheld apparatus to deliver active agents to biological interfaces
US20090187134A1 (en) * 2005-09-30 2009-07-23 Hidero Akiyama Iontophoresis Device Controlling Amounts of a Sleep-Inducing Agent and a Stimulant to be Administered and Time at Which the Drugs are Administered
KR20080066712A (ko) * 2005-09-30 2008-07-16 티티아이 엘뷰 가부시키가이샤 관능화된 미세바늘 경피 약물 전달 시스템, 장치 및 방법
US20070197955A1 (en) * 2005-10-12 2007-08-23 Transcutaneous Technologies Inc. Mucous membrane adhesion-type iontophoresis device
US20080033338A1 (en) * 2005-12-28 2008-02-07 Smith Gregory A Electroosmotic pump apparatus and method to deliver active agents to biological interfaces
US20080033398A1 (en) * 2005-12-29 2008-02-07 Transcutaneous Technologies Inc. Device and method for enhancing immune response by electrical stimulation
US7848801B2 (en) * 2005-12-30 2010-12-07 Tti Ellebeau, Inc. Iontophoretic systems, devices, and methods of delivery of active agents to biological interface
EP1965858A2 (de) * 2005-12-30 2008-09-10 Tti Ellebeau, Inc. System und verfahren zur fernsteuerung eines iontophoresegerätes
ATE497797T1 (de) 2006-03-14 2011-02-15 Univ Southern California Mems-vorrichtung zur wirkstofffreisetzung
WO2008027440A2 (en) * 2006-08-29 2008-03-06 Tti Ellebeau, Inc. An iontophoresis device and method for operation with a usb (universal serial bus) power source
US20080114282A1 (en) * 2006-09-05 2008-05-15 Transcu Ltd. Transdermal drug delivery systems, devices, and methods using inductive power supplies
EP2061551A2 (de) * 2006-12-01 2009-05-27 TTI ellebeau, Inc. Systeme, vorrichtungen und verfahren zum antrieb oder zur steuerung von geräten, z. b. geräten zur transdermalen verabreichung
AU2008254748A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Tti Ellebeau, Inc. Transdermal delivery devices assuring an improved release of an active principle through a biological interface
EP2242464B2 (de) 2007-12-20 2017-03-01 University Of Southern California Vorrichtung zur abgabe von therapeutika
US9333297B2 (en) 2008-05-08 2016-05-10 Minipumps, Llc Drug-delivery pump with intelligent control
EP2323716B1 (de) * 2008-05-08 2015-03-04 MiniPumps, LLC Arzneiabgabepumpen
WO2009137780A2 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Replenish Pumps, Llc Implantable pumps and cannulas therefor
WO2010030738A2 (en) * 2008-09-10 2010-03-18 Transcu Ltd. Apparatus and method to dispense hpc-based viscous liquids into porous substrates, e.g., continuous web-based process
EP2440694A4 (de) * 2009-06-09 2012-12-19 Tti Ellebeau Inc Langlebige elektrode von hoher kapazität und herstellungsverfahren dafür
WO2011022484A1 (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Replenish Pumps. Llc Electrolytic drug-delivery pump with adaptive control
WO2013190537A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-27 Michael Tavger Method and system for delivering solution into the pores of recipient human skin
US10886548B2 (en) 2014-05-07 2021-01-05 L3 Open Water Power, Inc. Hydrogen management in electrochemical systems
DE102018114869A1 (de) 2018-06-20 2019-12-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Fördereinrichtung, Verfahren zur Förderung einer Nutzsubstanz und Verwendung zur Erzeugung einer Förderkraft in einer Fördereinrichtung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS157213B1 (de) * 1971-01-08 1974-09-16
US4034756A (en) * 1971-01-13 1977-07-12 Alza Corporation Osmotically driven fluid dispenser
US4003379A (en) * 1974-04-23 1977-01-18 Ellinwood Jr Everett H Apparatus and method for implanted self-powered medication dispensing
US3987790A (en) * 1975-10-01 1976-10-26 Alza Corporation Osmotically driven fluid dispenser
US4016880A (en) * 1976-03-04 1977-04-12 Alza Corporation Osmotically driven active agent dispenser

Also Published As

Publication number Publication date
SE7706055L (sv) 1977-12-12
FR2354105B1 (de) 1980-03-07
FR2354105A1 (fr) 1978-01-06
DE2626294C3 (de) 1980-01-10
US4140121A (en) 1979-02-20
JPS52151720A (en) 1977-12-16
DE2626294A1 (de) 1977-12-15

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