DE2626348A1

DE2626348A1 - Implantierbare dosiereinrichtung

Info

Publication number: DE2626348A1
Application number: DE19762626348
Authority: DE
Inventors: Dieter Kuehl; Guenter Luft
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-11
Filing date: 1976-06-11
Publication date: 1977-12-15
Also published as: US4140122A; DE2626348B2; SE7706056L; JPS52151721A; FR2354106B1; FR2354106A1; DE2626348C3

Description

Implantierbare Dosiereinrichtung

Die Erfindung betrifft eine implantierbare Dosiereinrichtung zur kontinuierlichen Abgabe eines Medikamentes im menschlichen oder tierischen Körper mit einem Medikamentenspeicher veränderbaren Volumens und einer mit dem Medikamentenspeicher kraftschlüssig verbundenen Treibmittelkammer veränderbaren Volumens sowie mit strömungsregulierenden Mitteln.

Bei einer Reihe von Krankheiten ißt es erforderlich, dem Patienten Medikamente über längere Zeiträume hinweg zu veräbreichen, beispielsweise Insulin bei Diabetes, Corticosteroide bei rheumatischen Erkrankungen oder Cytostatika 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. Von derartigen Geräten haben mechanische Pumpsysteme den Nachteil, daß sie bewegliche Teile, wie Zahnräder und Ventile, aufweisen, die im Betrieb einem Verschleiß unterliegen und meist nicht die Anforderungen erfüllen, die bezüglich Dosiergenauigkeit, Lebensdauer und Dichtigkeit gefordert werden.

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Aus der DT-OS 2 124 062 ist eine implantierbare Dosiereinrichtung, eine sogenannte Infusionspumpe, bekannt, die in einem Gehäuse zwei voneinander durch eine flüssigkeits- und dampfdichte, eine Druckverbindung bildende Zwischenphase getrennte Kammern aufweist. Die erste dieser beiden Kammern, die eine flüssigkeits- und dampfdicht verschlossene Eintrittsöffnung aufweist, ist teilweise mit einer stabilen flüchtigen Flüssigkeit gefüllt, welche einen Dampfdruck ausübt, der größer ist als eine Atmosphäre bei physiologischen Temperaturen, Derartige Flüssigkeiten sind beispielsweise Perfluorpentan, Tetramethylsilan, Äthyläther und Methylformiat. Die zweite Kammer weist eine flüssigkeitsdicht verschlossene Eintrittsöffnung und wenigstens eine Abgabeöffnung auf, mit welcher ein Strömungsregulierendes Widerstandselement in direkter Fluidverbindung steht. Als Strömungsregulator, der neben der Abgabeöffnung auch mit einer Leitung, die zu wenigstens einer Infusionsstelle führt, in direkter Fluidverbindung steht, dient insbesondere ein Kapillarrohr, es kann aber auch ein poröser Stopfen oder ein Filter verwendet werden.

Bei dieser bekannten Dosiereinrichtung erfolgt die Förderung des zu infundierenden Mittels durch den Dampfdruck einer Flüssigkeit. Da dieser Dampfdruck - bei einer vorgegebenen (Körper-)Temperatur - konstant ist, stellt sich im allgemeinen eine im wesentliehen konstante Strömungsgeschwindigkeit ein, die zwar einerseits von der Art des verwendeten Strömungsregulators abhängig, andererseits aber durch dessen Beschaffenheit auch fest vorgegeben ist. Dies bedeutet, daß die Medikamentenzuführung zum Körper nicht Steuer- bzw. regelbar ist. Eine Regelung ist beispielsweise aber bei Diabetikern notwendig bzw. wünschenswert, da der Insulinbedarf im allgemeinen bei Tag größer ist als bei Nacht. Die bekannte Infusionspumpe hat darüber hinaus den Nachteil, daß das Fördervolumen abhängig ist von der Körpertemperatur, d.h. bei Temperaturschwankungen erfolgt keine gleichmäßige Förderung. Deshalb besteht auch beim Auftreten von Fieber die Gefahr einer Überdosierung und damit möglicherweise eine Gefährdung des Patienten.

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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine implantierbare Dosiereinrichtung der eingangs genannten Art mit einem Medikamentenspeicher, einer Treibmittelkammer und etröroungsregulierenden Mitteln derart auszugestalten, daß die Medikamentenzufuhr zum Körper Steuer- oder regelbar ist und somit dem jeweiligen Bedarf angepaßt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht» daß zur Strömungsregulierung ein elektroosmotisches Regelventil mit einer zwischen zwei porösen Elektroden angeordneten Ionenaustauschermembran vorgesehen ist.

Bei einem derartigen Regelventil wird bei Stromfluß Flüssigkeit durch die Elektroden und durch die Ionenaustauschermembran gefördert. An den Porenwandungen der Ionenaustauschermembran sind nämlich Ladungen fixiert, beispielsweise negative Ladungen, und die aus Gründen der Elektroneutral!tat notwendigen beweglichen positiven Ionen wandern dann im elektrischen Feld und nehmen dabei durch Reibung die Flüssigkeit mit.

Die erfindungsgemä/3e implantierbare Dosiereinrichtung hat nicht nur den Vorteil, daß sie Steuer- bzw. regelbar ist, sie wird darüber hinaus in ihrer Wirkungsweise und Wirksamkeit von Änderungen der Körperteraperatür nicht beeinflußt. Die Medikamentenförderung aufgrund des Gasdruckes eines Treibmittels in der Treibmittelkammer wird nämlich überlagert, d«h. geregelt, von der Menge an Flüssigkeit, die aufgrund des elektrischen Feldes zwischen den beiden Elektroden elektroosmotisch durch die Ionenaustauschermembran hindurchtritt. Mit der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung ist deshalb nicht nur eine kontinuierliche, sondern auch eine gleichmäßige Abgabe geringer Mengen an Medikamenten an den menschlichen oder tierischen Organismus möglich. Darüber hinaus erfolgt die Medikamentendosierung auch über einen längeren Zeitraum hinweg genau und störungsfrei.

Unter Medikamenten werden im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung im weitesten Sinne alle Stoffe verstanden, die in irgend-

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einer Weise zur Verbesserung, Wiederherstellung oder Erhaltung der Gesundheit eines Patienten dienen, beispielsweise als auch Hormone, Enzyme und Vitamine.

Im Vergleich mit Dosiereinrichtungaxij v*ie sie aus der DT-OS 2 239 432 bekannt sind und die ebenfalls οκ-ί Prinzip der Elektroosmose benutzen, hat dis erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß sie relativ wenig elektrische F.nergxe benötigt. Bei den bekannten Vorrichtungen, die einen Medikamentenspeicher veränderbaren Volumens und einen damit kraf'techlUssig verbundenen Flüssigkeit3raum aufweisen, ist das VoiUifien des Flüssigkeitsraumes durch aufgrund eines elektrischen Földes zwischen zwei porösen Elektroden durch eine Ionenaustaas^hennembraii elektroosmotisch geförderte Flüssigkeit veränderbar. Hierbei muß demnach sowohl zur Medikamentenförderung als «u--.fi zur Regelung des Flüssigkeitsstromes elektrische Energie au.fg*;^iindet werden, 6 h. für die gesamte Förderleistung. Bei der erf^snduiigs gemäßen Dosiereinrichtung dagegen wird ladigiicn loch zur Regelung -^ulüktrische Energie benötigt-, während die Fovderu/t^ an sich, di-i den Hauptanteil des Energiebedarfs ausmacht _? durch da;s erfolgt.

In der einfachsten Ausführungsform üer Doslntvinrichtung ist der Medikamentenspiiicher durch eine elastische Trennwand von der TreibmittelksmBier abgetrennt und das elektroosmotische Regelventil am Medikamentenspeicher angeordnet. Bei dieser Ausführungs form, die sich durch ein geringes Bauvolumen auszeichnet, nimmt der Medikamentenspeicher neben dem eigentlichen Medikament die Flüssigkeit, die zur Durchführung der Osmose notwendig ist, in Form einer physiologischen Kochsalzlösung auf. Dabei ist es dann erforderlich, daß das verwendete Medikament wasserlöslich ist und einen niedermolekularen Aufbau aufweist, ao daß es - zusammen mit den aufgrund des elektrischen Feldes wandernden Ionen und deren Hydrathüllen - durch die Ionenaustauschermembran hindurchtreten kann. Auf diese Weise können demnach beispielsweise blutdrucksenkende Mittel dem Körper zugeführt werden. Da das Medikament bei dieser Ausführungsform der Dosiereinrichtung ferner

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mit den Elektroden in Berührung kommt, darf es vom Elektrodenmaterial nicht angegriffen werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausftttirungsform der Dosiereinrichtung ist zwischen der Treibmittelkammer und. des Medikamentenspeicher ein Flüissigkeitsraum veränderbaren Volumens vorhanden, der von der Treibmittelkauimer und dem Medikamentenspeicher jeweils durcli eine elastische Trennwand abgetrennt ist, und das elektroosmotisch^ Regelventil ist im Flüssigkeitsraum angeordnet.

Bei dieser Ausführungeforia ist die für die Elektroosmose verwendete Flüssigkeit hermetisch vom Medikament bzw« der Medikamentenlösung getrennt und das Medikament bzw. dessen Lösung kommt darüber hinaus nicht mit dem Elektrodenmaterial in Berührung. Deshalb unterliegt das Medikament hierbei keinen Beschränkungen und ferner muß die im Flüssigkeitaraum verwendete Flüssigkeit nicht das Erfordernis der Körperverträglichke.it erfüllen, d.h. anstelle einer physiologischen Kochsalzlösung kann auch eine andere Elektrolytlösung verwendet werden.

Als Elektroden finden im elektroosmotiochen Regelventil der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung vorzugsweise Silber/Silberhalogenid-Elektroden, insbesondere Silber/Silberchlorid-Elektroden (Ag/AgCl-Elektroden), Verwendung. Derartige Elektroden zeichnen sich durch eine geringe Polarisationsspannung aus. Es können aber auch andere reversible Elektroden, wie Ni/NiO-Elektroden, verwendet werden.

In der Treibmittelkammer der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung ist als Treibmittel vorteilhaft eine flüchtige Flüssigkeit vorhanden. Dabei stellt sich bei einer bestimmten Temperatur ein konstanter Gasdruck ein, so daß in einfacher Weise eine gleichmäßige Medikamentenförderung erreicht werden kann. Die flüchtige Flüssigkeit in der Treibmittelkammer ist vorzugsweise ein niederer Kohlenwasserstoff, wie Dichlorfluormethan CHCl₂F, Trichlorfluormethan CCl₃F, Chloräthan C₂H₅Cl (Äthylchlorid) oder 1.2-Dichlor-1.1.2.2-tetrafluoräthan CClF₂CClF₂. Diese Substanzen weisen bei Körpertemperatur einen Dampfdruck etwa zwischen 1,5 und 3 bar auf.

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Als Treibmittel können aber auch andere Stoffe, vjie Äthylamin , eingesetzt werden (Dampfdruck ca. 2,2 bar).

Als Treibmittel kann in der Treibmittelkaiasier auch ein unter Druck stehendes inertes Gas, insbesondere Stickstoff, dienen. Der Gasdruck wird dabei etwa zwischen 1 und 3 bar gewählt. Bei einem derartigen System nimmt allerdings der Gasaruck mit der Zeit ab. Ein im wesentlichen konstanter Gasdruck ksrm cagegen erzielt werden, wenn das Treibmittel ein Gas unter Dii?ck speicherndes Material ist. Derartige Materialien sind .Insbesondere Hydride, wobei vorzugsweise Hydride von UbergangsmeteXlea und Übergangsmetallverbindungen verwendet werden. In der Gasphase über derartigen Verbindungen stellt sich bei einer bestimmten Temperatur ein konstanter Gasdruck ein. Als Wasserstoff speichernde Hydride können beispielsweise folgende Verbindungen ",-erwendet werdenί PrCOc (Wasserstoffdruck bei Raumtemperatur% 0,6 bar), NdCoc (0,8 bar) und LaNi₅ (2,5 bar).

Vorteilhaft kann bei der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung ein als Treibmittel dienendes Gas auch erst währead des Betriebes der Dosiereinrichtung entwickelt und dazu eine elektrochemische Zelle verwendet werden. Dabei enthält die Treibmittelkammer einen Elektrolyten und in der Treibmittelkammer sind fer.ier zwei durch eine hydrophile Membran voneinander getrennte Elektroden vorgesehen.

Besonders vorteilhaft kann die Gasentwicklung mittels einer reversibel arbeitenden Zelle mit einem Wasserstoff speichernden Elektrodensystem erfolgen, wozu insbesondere Palladium-Wasserstoff-Elektroden geeignet sind. Die Speicherkapazität derartiger Elektroden beträgt beispielsweise bei einem Druck von 1 bar 63,5 ml Wasserstoff für 1 g Palladium. Bei einem derartigen System ist vorzugsweise wenigstens eine der beiden Elektroden, d.h. die Anode, eine Palladium-Wasserstoff-Elektrode. Beim Betrieb der elektrochemischen Zelle wird der im Palladium gelöste Wasserstoff an der Anode elektrochemisch umgesetzt, d.h. aufgelöst, und als H -Ion durch die Membran zur Kathode transportiert. An der Kathode erfolgt dann eine Reduktion, d.h. es wird Wasserstoff entwickelt. Dieser gasförmige Wasserstoff dient als Treibmittel, das auf die

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elastische Trennwand zwischen Treibmittelkammer und Medikamentenspeicher bzw. Flüssigkeitsraum wirkt. Das reversibel arbeitende System erfordert nur einen geringen Leistungsbedarf, d.h. es reicht ein niedriger konstanter elektrischer Strom aus, um eine gleichmäßige Gasentwicklung zu erreichen; der Leistungsbedarf liegt bei ca. 10 bis 20 /utf. Eine derartige Anordnung bietet darüber hinaus den Vorteil, daß auch der Druck des Treibmittels geregelt werden kann.

Die in der Treibmittelkammer angeordneten Elektroden können auch zur Wasserelektrolyse dienen, wozu beispielsweise Platinelektroden verwendet werden. Dabei wird an der Anode Sauerstoff und an der Kathode Wasserstoff entwickelt. Ein derartiges System hat den Vorteil, daß zwei Gase als Treibmittel zur Verfügung stehen. Demnach kann hierbei die Treibmittelkammer beidseitig mit einer elastischen Trennwand versehen und an Jeder dieser Trennwände ein Medikamentenspeicher angeordnet werden. Nachteilig macht sich aber der relativ große Leistungsbedarf von ca. 100 bis 150 /uW bemerkbar.

Anhand von Ausführungsbeispielen und mehreren Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung,

FLg. 2 das Förder-Strom-Diagramm einer derartigen Dosiereinrichtung und

Fig. 3 deren Regelverhalten,
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Dosiereinrichtung.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung im Schnitt dargestellt. Die Dosiereinrichtung 10 weist innerhalb eines Gehäuses 11 einen Medikamentenspeicher 12, der mit einer Ausflußöffnung 13 versehen ist, eine Treibmittelkammer 14 und einen Flüssigkeitsraum 15 auf. Der Medikamentenspeicher 12 ist vom Flüssigkeitsraum 15 durch eine elastische Trennwand 16 und die Treibmittelkammer 14 vom Flüssig-

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keitsraum 15 durch eine elastische Trennwand 17 abgetrennt. Innerhalb des Flüssigkeitsraumes 15 ist ein elektroosmotisches Regelventil 18 angeordnet. Beim konstruktiven Aufbau wurde dabei wie aus Fig. 1 ersichtlich - so vorgegangen, daß der Flüssigkeitsraum 15 durch das Gehäuse 11 praktisch in zwei Teilräume unterteilt wird, zwischen denen das Regelventil 18 angeordnet ist. Das Regelventil besteht aus zwei porösen Ag/AgCl-Elektroden 19, die beidseitig einer Ionenaustauschermembran 20 angeordnet sind. Die beiden Teilräume des Flüssigkeitsraumes 15 sind durch Kanäle 21 mit den Elektroden 19 verbunden.

In der Treibmittelkammer 14 der Dosiereinrichtung 10 befindet sich ein Flüssigkeits-Dampf-Gemisch einer als Treibmittel dienenden flüchtigen Flüssigkeit, das bei einer bestimmten Temperatur einen konstanten Gasdruck aufweist. Das Treibmittel wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß der von der Flüssigkeit bei Körpertemperatur ausgeübte Druck im Bereich etwa zwischen 1 und 3 bar liegt. Bei einer Undichtigkeit der Dosiereinrichtung ist nämlich die Gefahr bei einem niederen Druck weniger groß und außerdem kann die Konstruktion klein gehalten werden. Als Treibmittel findet insbesondere Trichlorfluormethan CCl₁₅F Verwendung, das bei Körpertemperatur (37⁰C) einen Dampfdruck von ca. 1,6 bar besitzt.

Durch den Dampfdruck der Flüssigkeit in der Treibmittelkammer 14, der auf die elastische Trennwand 17 wirkt, wird die im Flüssigkeitsraum 15 befindliche Lösung, beispielsweise eine verdünnte Kochsalzlösung, über die Kanäle 21 durch die Elektroden 19 und die Ionenaustauschermembran 20 gedrückt. Die Ionenaustauschermembran sorgt dabei mit ihrer hydrodynamischen Durchlässigkeit dafür, daß ein konstanter Flüssigkeitsstrom durch sie hindurchtreten kann. Durch diesen Flüssigkeitsstrom wird die Trennwand zwischen Flüssigkeitsraum und Medikamentenspeicher, die ebenso wie die Trennwand 17 aus einer elastischen Silastikmembran besteht, auf den Medikamentenspeicher 12 hin bewegt und dabei wird das im Medikamentenspeicher enthaltene Medikament durch die Ausflußöffnung 13 hinausgedrückt. Die Ausflußöffnung ist zweckmäßigerweise mit einem feinporösen Stopfen verschlossen, um eine

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Rückdiffusion von Körperflüssigkeit in den Medikamentenspeicher bzw. ein unkontrolliertes Austreten des Medikamentes aus dem Speicher zu unterbinden.

Bei der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung kann durch das Elektrodensystem der durch die Ionenaustauschermembran hindurchtretende Flüssigkeitsstrom geregelt werden, da dem Flüssigkeitsstrom ein Ionenstrom überlagert werden kann. Dieser Ionenstrom wird über die beiden Elektroden gesteuert bzw. geregelt. Durch den elektroosmotischen Flüssigkeitstransport kann dabei der durch den Druck des Treibmittels bewirkte Flüssigkeitsstrom verstärkt oder vermindert werden. Wird in der Dosiereinrichtung eine Anionenaustauschermembran verwendet, so muß der elektrische Strom zur Verringerung des Flüssigkeitsstromes diesem entgegengerichtet sein, zur Vergrößerung des Flüssigkeitsstromes muß er gleichgerichtet sein. Bei der Verwendung einer Kationenaustauschermembran sind die Verhältnisse umgekehrt.

Ein Vorteil der Ausführungsform nach Flg. 1 besteht darin, daß diese Dosiereinrichtung gegenüber dem Körper abgeschlossen ist und damit die Flüssigkeit im Flüssigkeitsraum 15 frei gewählt werden kann. Es ist dabei also keine physiologische Kochsalzlösung erforderlich, sondern es können auch andere Elektrolytlösungen verwendet werden, beispielsweise Phosphatpufferlösungen.

Die Regel- und Fördereigenschaften einer derartigen Ausführungsform der Dosiereinrichtung wurden mit einer Meßzelle untersucht, die mit konstantem Gasdruck beaufschlagt wurde. Für die Untersuchungen wurden verschiedene Ionenaustauschermembranen verwendet, die sich hinsichtlich der hydrodynamischen Durchlässigkeit unterschieden. Die Ionenaustauschermembranen wurden zwischen zwei poröse Ag/AgCl-Elektroden eingespannt, deren Fläche 5 cm betrug. Diese Fläche bildet gleichzeitig auch die Durchtrittsfläche der Flüssigkeit durch die Ionenaustauschermembran. Als Elektrolyt diente eine 0,9 #ige wäßrige Natriumchloridlösung.

In Fig. 2 ist das Förder-Strom-Diagramm dargestellt, das bei

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Verwendung einer 0,6 mm dicken ^ionenaustauschermembran (Nepton A 111 BZL 183 der Fa. Ionics), die eine hydrodynamische Durchlässigkeit von 1.10"⁹ cnr/p.s aufwies, erhalten wurde. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß - bei 20⁰C - die Förderleistung ν bei einem Strom i » 0 mA und einem Druck von 1,5 bar (Kurve 30) ca. 3,5 /Ul/h beträgt, d.h. weniger als 0,1 ml/d; bei 2,0 bar (Kurve 31) beträgt die Förderleistung ca. 8,5 /Ul/h, entsprechend etwa 0,2 ml/d. Der Leistungsbedarf der Dosiereinrichtung, der bei i » 0 mA bei Null liegt, steigt - bei 1,5 bar - lediglich von 2,0 /uW bei 0,2 mA über 4,5 /UW bei 0,3 mA auf 20 /UW bei 0,5 mA. Der Energiebedarf für eine derartige Dosiereinrichtung ist demnach sehr gering und diese Dosiereinrichtung unterscheidet sich dadurch bezüglich des Energieverbrauches vorteilhaft von entsprechenden anderen Geräten.

Die Förderleistung der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung kann in relativ weiten Grenzen variiert werden. Neben den Einflußgrößen Stromdichte und Druck, die die Förderleistung wie aus Fig. 2 ersichtlich beeinflussen, ergeben sich auch unterschiedliehe Förderleistungen bei verschiedenen Dicken der Ionenaustauschermembran sowie bei Ionenaustauschermembranen mit unxerschiedlicher hydrodynamischer Durchlässigkeit. Bei Verwendung einer Membran der vorstehend genannten Art mit einer Dicke von 0,2 mm beispielsweise beträgt die Förderleistung - bei sonst gleichen Bedingungen - bei einem Druck von 2,0 bar und einem Strom i » 0 mA ca. 25 /Ul/h, entsprechend 0,6 ml/d. Die Förderleistung kann ferner auch noch über die Größe der Ionenaustauschermembran beeinflußt werden.

In Fig. 3 ist das Regelverhalten der beschriebenen Ausführungsform der Dosiereinrichtung im Dauerversuch dargestellt: Ag/AgCl-Elektroden; Fläche der ^ionenaustauschermembran: 5 cm , Dicke: 0,6 mm; 0,9 #ige NaCl-Lösung; Druck: 1,5 bar. Aus der Figur, in der auf der Ordinate die Fördermenge ν in /ul/h bzw. ml/d und auf der Abszisse die Zeit t in h aufgetragen ist, ist klar ersichtlich, daß die Fördermenge über den Strom stark variiert werden kann. Bei den Untersuchungen zeigte sich ferner, daß der

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Hauptanteil der Förderänderung sofort nach der Stromänderung erfolgt. Die Zeitkonstante der Regelung liegt unter 5 Minuten, der mittlere Fehler der Förderleistung bleibt im Dauerbetrieb unterhalb ± 5 %.
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In Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung mit vereinfachter Bauweise dargestellt. Die Doslereinrichtung 40 weist innerhalb eines Gehäuses lediglich einen Medikamentenspeicher 42 und tine davon durch eine elastische Trennwand 43 abgetrennte Treibmitte3.kamffier 44 auf. Der Medikamentenspeicher 42 dient zur Aufnahme einer physiologischen Kochsalzlösung als Elektrolyt, in der das zu fördernde Medikament gelöst ist. Der Medikamentenspeicher 42 ist dazu mit einer Nachfüllöffnung 45 versehen, die in geeigneter Weise flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Am Medikamentenspeicher 42 ist ein elektroosmotisches Regelventil 46 angeordnet und durch Kanäle 47 mit diesem verbunden. Das Regelventil 46 besteht aus zwei porösen Elektroden 48, zwischen denen eine Ionenaustauschermembran 49 angeordnet ist. An diejenige der beiden Elektroden 48, die auf der vom Medikamentenspeicher 42 abgewandten Seite der Ionenaustauschermembran 49 angeordnet ist, schließt sich ein kleiner Raum 50 an, in dem sich das durch die Elektroden 48 und die Ionenaustauschermembran 49 hindurchtretende Medikament/ Elektrolyt-Gemisch sammelt. Dieses Gemisch tritt aus dem Raum 50 durch eine Ausflußöffnung 51 aus, die zweckmäßigerweise mit einem porösen Stopfen verschlossen ist.

Die Treibmittelkammer 44 der Ausführungsform der Dosiereinrichtung nach Fig. 4 nimmt einen Elektrolyten, insbesondere eine verdünnte Natriumchloridlösung, auf. Ferner sind in der Treibmittelkammer zwei durch eine hydrophile Membran 52, insbesondere eine Ionenaustauschermembran, voneinander getrennte Elektroden 53 und 54 zur Erzeugung eines als Treibmittel dienenden Gases vorgesehen. Die Elektrode 53, die Anode, ist eine Palladium-Wasserstoff-Elektrode und die Elektrode 54, die Kathode, eine Platinelektrode. Werden die beiden Elektroden mit einer äußeren Stromquelle verbunden, so wird an der Kathode 54 Wasserstoff entwickelt, der

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als Treibmittel dient und über die elastische Trennwand 43, insbesondere eine Silastikmembran, Flüssigkeit, d.h. Medikamentenlösung, aus dem Medikamentenspeicher 42 verdrängt.

8 Patentansprüche
4 Figuren

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.J Implantierbare Dosiereinrichtung zur kontinuierlichen Abgabe eines Medikamentes im menschlichen oder tierischen Körper mit einem Medikamentenspeicher veränderbaren Volumens und einer mit dem Medikamentenspeicher kraftschlüssig verbundenen Treibmittelkammer veränderbaren Volumens sowie mit strömungsregulierenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ströraurigsregulierung ein elektroosmotisches Regelventil mit einer zwischen zwei porösen Elektroden angeordneten Ionenaustauschermembran vorgesehen ist.

2, Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Medikamentenspeicher durch eine elastische Trennwand von der Treibmittelkammer abgetrennt und das elektroosmotisch^ Regelventil am Medikamentenspeicher angeordnet ist,

3, Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Treibmittelkammer und Medikamentenspeicher ein Flüssigkeitsraum veränderbaren Volumens vorhanden ist, daß der Flüssigkeitsraum von der Treibmittelkammer und vom Medikamentenspeicher jeweils durch eine elastische Trennwand abgetrennt iöt und daß das elektroosmotische Regelventil im FlUsatgkeifcsraum angeordnet ist.

^L~. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektroosmotische Regelventil Silber/ Silberchlorid-Elektroden aufweist.

5. Dosiereinrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Treibmittelkammer eine flüchtige Flüssigkeit als Treibmittel vorhanden ist.

6. Dosiereinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in der Treibmittelkammer ein niederer Halogenkohlenwasserstoff ist.

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7. Dosiereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiben teilkammer einen Elektrolyten enthält und daß in uu· Treib;a.ttfcelkaip.mer zwei durch eine hydrophile Membra» gr ..rennte F; tsktrodan zur Erzeugung eines als Treibmittel dienenden Gase-·* 7i>i gesehen sind.

8. Dosiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurc'* g^ daß wenigstens f?ine der Elektroden In der Ti ^ibiai.ttelkam:aer eine Palladium-Wasserstoff-Elektrode ist,

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