DE3610825A1 - Geraet zur soforthilfe bei herzanfaellen und aehnlichem - Google Patents

Description

Es ist schon vorgeschlagen worden, Medikamente, deren Verabreichung bei einer plötzlich auftretenden Krankheit, z. B. bei einem Herzanfall, in kürzester Frist erfolgen muß, aus einem implantierten Behälter in die Blutbahn des Patienten einzuführen. Die Wirkung des Medikamentes kann daher schon nach Sekunden beginnen.

Die Abgabe dieses Medikamentes kann durch Handdruck oder auch automatisch ausgelöst werden, im letzteren Falle durch eine krankhafte Veränderung der Pulsfrequenz, des Blutdruckes oder anderer Blutwerte.

In weiterer Ausgestaltung des Gedankens der schnellen Hilfe wird vorgeschlagen, das Einbringen des Medikamentes statt direkt in die Blutbahn durch Osmose durch die Venenwand vorzunehmen. Die Vorteile des Verfahrens werden später erläutert. Dem Medikament können eventuell Mittel beigefügt werden, welche den osmotischen Druck, also die Durchtrittsgeschwindigkeit des Medikamentes, vergrößern oder durch Ersatz der Vene durch eine durchlässige Kunststoffmembrane.

Diese Methode verspricht Vorteile für den Krankheitsfall, daß die Beschwerden langsam einsetzen, kann aber eine wesentliche Hilfe bedeuten, weil die Therapie schon vor einem Transport des Patienten in ein Krankenhaus bzw. schon vor dem Eintreffen eines Arztes erfolgen kann.

Aus dieser Überlegung heraus entstand eine Konstruktion, in welcher die Umhüllung einer herznahen Vene aus körperverträglichem weichem Kunststoff ein Stück dieser Vene umgibt. Diese Umhüllung wird aus einem implantierten Behälter mit Medikament versorgt.

Diese Art der Zuführung ist geeignet bei allmählich einsetzenden Beschwerden.

Bei dem häufigsten Fall einer Therapie, dem Herzinfarkt, handelt es sich bei entsprechenden Medikamenten darum, daß diese mittelbar das verklumpte Blut in der Herzmuskelader, welches die Durchblutung behindert, auflöst. "Mittelbar" besagt, daß durch das Medikament ein an den Innenwänden der Adern befindlicher Stoff, das Plasmin, gelöst wird und so eine durch verklumptes Blut verstopfte Ader im Herzmuskel wieder frei durchblutet wird. Die Auflösung des Blutpfropfens in den Herzadern verhindert die Embolie des Herzmuskels, also den Herzinfarkt.

Der Vorteil einer osmotischen Durchdringung der Adern durch das Medikament ist, daß dieses das an der Innenwand der Ader sitzende Plasmin beim osmotischen Durchtritt sofort auflöst und damit rasch dem Herzmuskel zuführt bei der Naturvene.

Zur Erzielung einer weiter erhöhten Sicherheit kann die Therapie in zwei Stufen, also zwei Geschwindigkeiten der Einwirkung des Medikamentes auf den Blutkreislauf ausgeführt werden, indem man einen zweiten Medikamentenvorratsbehälter vorsieht, von welchem aus in schon früher geschilderter Weise ein Teil dieses Behälters an den Blutkreislauf angeschlossen ist. (Fig. 6 und 7).

Bei Betätigung der Medikamentenabgabe öffnet ein Ventil, welches den Medikamentenvorrat direkt in den Blutkreislauf entleert. Der Einsatz dieser Anordnung für die zweite Stufe ist notwendig, wenn die Gefahr eines plötzlichen Herzinfarktes besteht.

Die Medikamentenabgabe durch Osmose ist also für langsam einsetzende Erkrankungen geeignet, bei welchen die Auslösung von Hand vom Patienten selbst vorgenommen werden kann. Hierzu hat der an sich steife Medikamentenbehälter eine längliche Öffnung von Fingerbreite, auf welche der Patient mit dem Finger drückt zur Auslösung. Nur ein Gegenstand von Fingerbreite kann durch intensiven und länger dauernden Druck die Auslösung bewirken, was bedeutet, daß der Medikamentenbehälter bei unbeabsichtigten Stößen geschlossen bleibt. Im Innern des Medikamentenbehälters ist eine Haut aus weichem Kunststoff etwa von der Konsistenz von Gummi. Der Fingerdruck ergibt eine Drucksteigerung im Behälter, welche das Ventil öffnet. Dieses bleibt geöffnet, bis der ganze Vorrat abgeströmt ist durch Ventileigenschaften, welche in früheren Schutzrechtsschriften schon erläutert worden sind. Wenn das Ventil geschlossen ist, kann ein neuer Medikamentenvorrat über ein implantiertes Lippenventil mittels einer Injektionsspritze mit kugelförmigem Kopf nachgefüllt werden, nachdem die Haut über dem Lippenventil aufgeschnitten wurde. Diese wird nachher wieder vernäht.

Für die Stufe 2, welche eine möglichst rasche Verteilung des Medikamentes im Blutkreislauf vorsieht, soll die Auslösung der Medikamentenabgabe durch eine Automatik erfolgen, welche auf krankhafte Abweichungen der Herzfrequenz, des Blutdruckes oder anderer Blutwerte anspricht, auch dann, wenn der Patient schläft oder bewußtlos ist.

Bei dieser Weiterentwicklung des ursprünglichen Vorschlages werden auch Lösungen vorgeschlagen, welche kein Auswechseln von implantierten Batterien mehr notwendig machen, weil die Energie für die Auslösung des Ventils durch elektromagnetische Wellen dem implantierten Gerät im Körper des Patienten zugeführt wird. In der Implantation befindet sich dann lediglich noch die Empfangsspule, welche über Gleichrichter einen elektrischen Kondensator auflädt, welcher wiederum zu dem Elektromagneten durchschaltet, wenn die notwendige Energie im Kondensator zum Anheben des Magnetventils vorhanden ist.

Hier besteht einerseits die Möglichkeit, ohne Energiespeicherung durch Batterien im implantierten Teil auszukommen, so daß hier eine operative Auswechselung von Batterien nicht mehr nötig ist. Sensor, Vergleicher, Batterien und Schwingungsgenerator liegen in einem Gehäuse (Fig. 3), welches am Körper des Patienten durch Verbandskleber oder Gurt befestigt ist, wobei Sende- und Empfangsspule zentrisch zueinander ausgerichtet sind, nachdem die Körperkontur durch die Implantation dies ermöglicht. Es ist dann auch möglich bei am Körper befestigtem Sendegerät, dessen Batterien mit Netzstrom über einen eingebauten Gleichrichter in Ruheperioden des Patienten aufzuladen (Fig. 6). Ruheperioden können Schlafperioden oder ortsgebundene Arbeiten, etwa am Schreibtisch, sein.

Für den Fall, daß sich der Sensor der automatischen Auslösung der Medikamentenabgabe sehr viel günstiger in der Implantation unterbringen läßt, weil er eine tiefer liegende Arterie abtastet, kann man den ursprünglichen Gedanken einer Lösung mit implantierten Batterien dadurch ergänzen, daß diese Batterien über eine Empfangsantenne und implantierten Gleichrichter aufgeladen werden können, so daß auch hier kein operativer Austausch von Batterien mehr notwendig ist. Auch diese Nachladung kann ohne Behinderung des Patienten aus dem Netz in Ruheperioden erfolgen. (Fig. 5)

Eine Übermittlung der Energie ist auch durch Hochfrequenzwellen möglich, weil die sehr kurze Dauer der Energieübertragung eine Überhitzung des Gewebes im Körper des Patienten ausschließt. Die außerhalb der Implantation liegende Hochfrequenzsendeantenne ist zur Bündelung der Strahlung mit einem Hohlspiegel versehen (Fig. 7 und 8).

Die außerhalb des Körpers des Patienten liegenden Batterien können hier natürlich jederzeit aufgeladen werden, wenn Ruheperioden des Patienten dies erlauben.

Eine weitere Variante der Zweistufentherapie besteht in einer Kombination der Zuführung des Medikamentes mittels Osmose in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe die Schaffung einer Öffnung in der Venenwand, damit das Medikament, welches schon bei Stufe 1 in einem Spalt zwischen Venenaußenwand und weichem Kunststoffrohr gelagert wurde, durch diese Öffnung in die Blutbahn übertreten kann.

Diese Verbindung zwischen dem Medikamentenvorrat im Spalt und der Blutbahn wird nach dem Prinzip der Impfpistole geschaffen, d. h. ein Strahl aus Medikament durchschlägt durch seinen Druck die Venenwand, nachdem es aus einer Spritzbohrung ausgetreten ist. Das Medikament kann sich dann aus dem Spalt in die Blutbahn entleeren, wobei günstig ist, daß in der herznahen Vene Unterdruck herrscht, wodurch das Medikament in die Blutbahn abgesaugt wird.

Der Strahl durchtrennt bei seinem Austritt eine dünne doppelte Folie, welche bisher die Spritzbohrung geschützt hat. Wenn sich die Vene nach der Entleerung des Medikamentes aus dem Spalt wieder an das Plastikrohr anlegt, tritt eine sehr kleine Menge Gerinnungsflüssigkeit, welche zwischen den Folien in der kreisrunden Rinne um die Spritzbohrung gelagert war, durch die vom Einspritzstrahl geschaffene Öffnung aus und benetzt damit die Injektionswunde mit Gerinnungsflüssigkeit zur Erzielung einer baldigen Heilung.

Der Druck für das Durchbohren der Aderwand wird durch eine Blattfeder erzeugt (Fig. 9), welche nach innen gepreßt der Durchbiegung zuerst einen großen, dann immer kleiner werdenden Widerstand entgegensetzt, um schließlich nach einem Totpunkt eine immer größere Kraft zu entfalten, wobei die Federmitte mit großer Wucht auf einen Plastikbeutel prallt, in welchem Medikament vorgelagert ist. Dieses spritzt daher mit hohem Druck aus, durchschlägt zuerst die vor der Bohrung liegende Plastikfolie und dann die Aderwand, wonach der gesamte Medikamentenvorrat, welcher im Spalt vorgelagert war, in die Blutbahn abgesaugt wird, wie schon beschrieben.

Die Auslösung der Medikamentenabgabe kann von Hand erfolgen entsprechend Fig. 3 wie schon oben beschrieben. Sie kann aber auch automatisch ausgelöst werden in der gleichen Weise, wie schon in Fig. 3 beschrieben.

Der untere Behälter (von Fig. 10) beinhaltet Hydraulikflüssigkeit. Die Elektronik ist so geschaltet, daß der E-Magnet des unteren Behälters erst betätigt werden kann, wenn der obere schon geschaltet wurde, also das Medikament in den Spalt gefördert wurde. Die Hydraulikflüssigkeit wird bei Betätigung des unteren Behälters in einen Ringbalg geleitet, welcher über der Blattfeder sitzt. Diese drückt durch den Balg die Feder über den Totpunkt, worauf diese in der schon beschriebenen Weise auf den Plastikbeutel mit Medikament prallt. Die Wucht ist so groß, daß das Medikament durch die Einspritzbohrung ausgestoßen wird und sowohl die doppelte Folie als auch die Venenwand durchbohrt. In der schon beschriebenen Weise kann dann die große Menge von Medikament aus dem Spalt zwischen Außendurchmesser der Vene und Kunststoffrohr durch die Injektionswunde in die Blutbahn abfließen.

Die Elektronik des Auslösemechanismus' für die beiden Vorratsbehälter ist identisch mit der in Fig. 3 gezeigten. Allerdings kann die Hydraulikflüssigkeit erst ausgelöst werden, wenn das Medikament schon abgegeben ist.

Die Handauslösung für den Medikamentenbehälter ist ebenfalls identisch mit dem in Fig. 3 beschriebenen Verfahren.

Die Handauslösung für die Ringfeder geschieht durch Druck auf den zentral liegenden "Druckknopf" der Blattfeder durch die Haut hindurch.

Bei Verwendung des Osmoseprinzips in zwei Stufen, wobei die Venenwand nach dem Prinzip der Impfpistole durchbohrt wird, wird es zweckmäßig sein, die Naturvene zu belassen, da die Öffnung in der Kunststoffvene nicht mehr zuwachsen kann.

Eine genauere Funktion der Erfindung wird an Hand der Fig. 1-11 erläutert.

Wie statt einer direkten Einführung des Medikamentes in die Blutbahn dieses durch Osmose übertragen werden kann, zeigen die Abb. 1-4.

1 ist ein Teil der Schlüsselbeinvene, welche unmittelbar zum Herzen führt und um welche ein geteiltes Rohr, bestehend aus den Hälften 2 und 3, gelegt wird durch eine Art von Verschluß 23, welcher durch Zusammendrücken die Hälften 1 und 2 zu einem geschlossenen Rohr macht. Der Durchmesser des Rohres 2 und 3 muß genau dem Durchmesser der Vene angepaßt sein, wobei deren Durchmesser eventuell durch eine Röntgenaufnahme mit Kontrastflüssigkeit ermittelt werden muß. Die Enden des Rohres 2 und 3 sind etwas eingezogen im Innendurchmesser, damit das eingefüllte Medikament aus dem Spalt 12 zwischen Vene und Kunststoffrohr nicht entweichen kann. Das Medikament geht dann mittels Osmose durch die Venenwand hindurch, wobei es das an der Innenwand der Vene sitzende Plasmin, das dort natürlich vorhanden ist, auflöst, worauf dieses mit dem Blutstrom zum Herzen geschwemmt wird und so den herzinfarktauslösenden Blutpfropf auflöst.

Eine andere Möglichkeit (siehe Fig. 4) ist, daß die Vene 1 über etwa die Länge des jetzt einteiligen Kunststoffrohres 31 durch ein Membranrohr 33 von großer osmotischer Durchlässigkeit ersetzt wird. Das Membranrohr 33 ist an einem Stützrohr 32, welches mit Durchtrittsflächen ausgestattet ist, punktförmig so befestigt, daß fast die ganze Fläche des Rohres 33 für die Osmose zur Verfügung steht.

Das Medikament wird über die Leitung 10 aus dem später zu beschreibenden Medikamentenbehälter zum Spalt 12 geleitet. Das Ventil 11 sorgt dafür, daß das eingefüllte Medikament aus dem Spalt 12 nicht zurückfließen kann.

Der Medikamentenbehälter 7 in Fig. 3 ist gegenüber den bisherigen Vorschlägen (P 35 00 286.7 und P 36 00 217.8) etwas geändert. Er ist, wie früher, auf einer Rippe des Patienten unter der Achsel implantiert, besteht aber aus sehr steifem körperverträglichem Baustoff, welcher auf einen Stoß nicht nachgibt, damit etwa bei einem Unfall die Medikamentenabgabe nicht versehentlich erfolgt. Der Medikamentenvorrat 7 sitzt wiederum in einer gesonderten Kunststoffhaut von der Konsistenz von dünnem Gummi, welcher, gefüllt mit Medikament, die Form 24 hat, sich hierbei an die Innenwand des Gehäuses anlegt. Bei einer Entleerung des Medikamentes durch das Öffnen von Ventil 8 entweicht das Medikament über Leitung 10 in den Spalt 12. Da der Medikamentenbehälter außerhalb der Plastikhülle 24 ein Luftpolster hat, kann das Medikament unbehindert abströmen. Die Funktion von Ventil 8 wurde schon in P 35 00 286.7 genau beschrieben. Das Ventil bleibt geöffnet, bis der Medikamentenbehälter 7 entleert ist und die Form der Kunststoffhaut von der Form 24 auf die Form 26 geschrumpft ist.

Im Innern der Form 26 ist ein Nachfüllmechanismus, d. h. ein Lippenventil 27, vorgesehen, in welchem zwei weiche Kunststofflippen durch den Innendruck und Eigenspannung dichtend aneinander gepreßt werden. Schneidet man die Haut des Patienten über dem Lippenventil auf, so kann mit einer Art von Injektionsspritze, deren Kopf kugelförmig geschliffen ist, Medikament nachgefüllt werden. Der Behälter ist gefüllt, wenn die Haut über dem Fenster 28 wieder eben ist oder geringfügig vorsteht. Danach kann die Haut über dem Lippenventil 27 wieder zugenäht werden.

Wenn die Abgabe des Medikamentes mit der Hand, d. h. mit einem Finger, ausgelöst werden soll, drückt der Patient oder eine Hilfsperson mit dem Finger auf die Haut über der Öffnung 28. Durch die Drucksteigerung im Medikamentenbehälter öffnet dann das Ventil 8, welches die Eigenschaft hat, erst wieder zu schließen, wenn alles Medikament abgeflossen ist. Durch seine Form bietet der Medikamentenbehälter die Gewähr, daß sich bei einem Unfall die Medikamentenabgabe im Notfall nicht versehentlich auslöst.

Wenn der Patient jedoch bei einem Herzanfall ohnmächtig wird, muß die Medikamentenabgabe automatisch erfolgen. Diese wird ausgelöst durch den Sensor (= Fühler) 20, welcher die Pulsfrequenz oder den Blutdruck in der Arterie 6 oder andere Blutwerte abfühlt und in dem Vergleicher 21 die Meßwerte ständig mit den Normalwerten des Patienten vergleicht.

Im Gegensatz zu früher vorgeschlagenen Anordnungen sind hier keine Batterien implantiert, da die Übertragung von Energie zur Betätigung des Ventils 8 für eine Entleerung des Medikamentenbehälters 7 über elektromagnetische Wellen erfolgt, d. h. von einem Sender 18 außerhalb des Körpers des Patienten zu einem Empfänger 17 im Implantat. Hiermit ist ein operatives Auswechseln von verbrauchten Batterien nicht mehr nötig.

Treten nun abnormale Werte von z. B. Pulsfrequenz oder Blutdruck auf, welche einen Herzanfall anzeigen, so schaltet der Vergleicher 21 zum Schwinger 19 durch, welches in der Spule 18 eine elektromagnetische Schwingung von niedriger Frequenz erzeugt.

Der Sender und alle seine Elemente liegen außerhalb des Körpers des Patienten in einem an die Körperform des Patienten angepaßten Plastikbehälters. Durch die Implantation ist die Körperform des Patienten an diese Form so angepaßt, daß die Sendeantenne 18 und die implantierte Empfangsantenne 17 zentrisch zueinander liegen, was die Kontur des Körpers nach der Implantation ermöglicht. Die Plastikdose des Senders kann mit Verbandskleber am Körper befestigt werden. Ein Austausch der Batterien 22 ist somit möglich ohne Komplikationen.

Die in der implantierten Empfangsspule 17 empfangene Schwingung wird im Gleichrichter 16 in einen Gleichstrom verwandelt und lädt einen Kondensator 15 auf, wobei nach Erreichen einer Grenzspannung dieser Kondensator sich über die Spule des Elektromagneten entlädt, damit das Ventil 8 öffnet und somit die Abgabe des Medikamentes auslöst.

Die Einbringung des Medikamentes mittels Osmose, wie in Fig. 1, 2, 3 und 4 gezeigt, hat die Vorteile des sanften Beginnes und der zusätzlichen Filterung des abgegebenen Medikamentes und wird auch für die meisten Krankheitsfälle genügend schnell wirken.

Wenn jedoch die Therapie in Sekundenschnelle erfolgen muß, wie dies beim Herzinfarkt geschehen kann, ist die direkte Einführung des Medikamentes, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, wegen ihrer schnellen Wirkung nicht zu ersetzen.

Daher wird eine Kombination von osmotischer Zuführung als erste Stufe mit einer direkten Einführung des Medikamentes als zweite Stufe vorgeschlagen.

Die verbesserte Anordnung besteht also sowohl in einer Anordnung nach Fig. 1-4 als auch die direkte Einführung in die Blutbahn entsprechend Fig. 6 und 7. Fig. 1-4 wurden schon ausführlich besprochen. Fig. 6 und 7 stellen eine verbesserte Ausführung des Medikamentenbehälters dar, wie er schon in P 35 00 286.7 vorgeschlagen wurde. Die Anordnung nach Fig. 6 und 7 ist in der bekannten Weise an den Blutkreislauf angeschlossen, hat jedoch im Medikamentenbehälter Verbesserungen, welche schon in Fig. 3 erläutert wurden. Nochmals erwähnt sei, daß das Luftpolster 36 in Fig. 6, welches über Öffnungen mit dem Medikamentenraum verbunden ist, das problemlose Ausströmen sowie Einfüllen des Medikamentes gestattet. Denn das verdrängte Volumen der Kunststoffhaut, welche in ihrer gefüllten Form 24 und der geleerten Form 26 einige cm³ Medikament verdrängt, wird in Teil 36 des Behälters durch die Elastizität der Luft bei geringer Druckänderung aufgenommen.

Der Teil 9 des Medikamentenbehälters 7 ist durch die Vene 1 an den Blutkreislauf angeschlossen. Das Blut fließt durch das Rückschlagventil 44 in die Kammer ein und durch das Sieb 45 und das Leitungsstück 46 in die Vene ab.

Zweckmäßigerweise wird eine Vene ausgewählt, welche in die Schlüssbeinvene bzw. Halsvene mündet. Das Medikament findet von hier aus den kürzesten Weg zum Herzen.

Die Auslösung der Medikamentenabgabe von Hand wurde schon bei der Beschreibung von Fig. 3 erläutert und ist identisch mit Fig. 6.

Eine neue automatische Auslösung durch Sensor ist in Fig. 5 gezeigt. Dieser Schaltung liegt die Überlegung zugrunde, daß es schwierig sein kann, über das außen aufgelegte Gehäuse der Sendeelektronik, wie in Fig. 3 gezeigt, den Sensor 20 im Gehäuse so zu integrieren, daß die Arterie optimal abgefühlt wird. Dies läßt sich günstiger erreichen, wenn der Sensor mit implantiert wird und so unmittelbar vor der Arterie liegt. In diesem Falle muß jedoch die gesamte Schaltung einschließlich der Batterien im implantierten Teil liegen, damit nicht Leitungen aus dem Körper des Patienten herausgeführt werden müssen. Zur Vermeidung des operativen Ausbaues der Batterien besitzt diese Schaltung eine drahtlose Energieübertragung auf das Implantat im Patienten über eine Empfangsspule 17 mit Gleichrichter 47, womit die Batterie 22 im Implantat aufgeladen werden kann bei Ruheperioden des Patienten.

Fig. 5 zeigt den implantierten Sensor 20 (etwa an der Schlüsselbeinarterie), dessen Signale im Vergleicher 23 mit den Normalwerten des Blutes verglichen werden. Falls die Abweichung zu groß ist, wird von diesem eine elektrische Schwingung erzeugt, welche im Gleichrichter 16 wieder gleichgerichtet wird und womit der Kondensator 15 aufgeladen wird. Bei einer Spannung, welche die maximale Aufladung des Kondensators anzeigt, schaltet 30 den Kondensator 15 auf die Spule des Elektromagneten 14, welcher über eine Stange das Ventil 8 anzieht und damit öffnet. Wenn das Medikament ausströmt aus Raum 7, wird der Zustrom von venösem Blut in den Raum 9 durch das Ventil 44 gestoppt, bis das Medikament abgeströmt ist. Dieses fließt dann über die Schlüsselbeinvene auf kürzestem Wege zum Herzen.

In Ruheperioden des Patienten (Schlaf oder sitzende Tätigkeit) kann das Gehäuse 48 mit der Sendespule 18, dem Schwinger 19 und dem Wandler 34 (Wandlung von 220 Volt auf geringere Spannung) über Stecker 35 ans Netz angeschlossen werden. Die Kontur von dem Gehäuse des Senders 48 ist so der Form der Haut 42 über dem implantierten Teil angepaßt, daß die beiden Spulen 18 und 17 zentrisch zueinander liegen und so die maximale Empfangsenergie erreicht wird. In diesem Falle wird also Teil 48 normalerweise nicht am Körper des Patienten getragen.

Fig. 8 zeigt die Energieübertragung bei einer Schaltung ohne implantierte Batterien nach dem Prinzip, wie schon in Fig. 3 beschrieben, d. h. die drahtlose Energieübertragung wird erst dann durch den Vergleicher 23 eingeschaltet, wenn der Sensor 20 abnormale Werte im Kreislauf des Patienten meldet. Der Sensor 20 kann entweder getrennt implantiert sein oder ist an günstiger Stelle mit Verbandskleber befestigt. Teil 48 ist in einer Plastikdose untergebracht. Wenn hier der Vergleicher 23 wegen abnormaler Blutwerte den Hochfrequenzschwinger 38 einschaltet, werden über Hohlspiegel 39 Hochfrequenzschwingungen auf die implantierte Empfangsantenne 40 übertragen. Diese Schwingungen werden im Gleichrichter 41 in Gleichstrom verwandelt und lädt den Kondensator 15 auf, bis Schalter 30 die Spule des Elektromagneten 14 auf den Kondensator kurzschließt und das Medikamentventil 8 angehoben wird. Die Sendezeit zur Aufladung des Kondensators ist so kurz, daß eine starke Erhitzung des Gewebes des Patienten nicht stattfindet.

Über einen Gleichrichter 34 können die Batterien 22 über dem Netzstecker 35 in Ruheperioden aufgeladen werden. Wie der Kunststoffbehälter 48 der Kontur der Haut so angepaßt werden kann, daß Sende- und Empfangsantenne zentrisch zueinander liegen, ist in Fig. 5 dargestellt.

In Fig. 9, 10 und 11 wird eine andere Kombination zwischen einer osmotischen Eingabe des Medikamentes als Stufe 1 und eine direkte Abgabe in die Blutbahn als Stufe 2 vorgeschlagen.

Die osmotische Abgabe des Medikamentes ist gleich der schon in Fig. 1, 2 und 3 vorgeschlagenen, d. h. das Medikament wird aus dem oberen Behälter 7 in Fig. 10 abgegeben, z. B. dadurch, daß der Patient oder eine Hilfsperson mit längs liegendem Finger auf die längliche Öffnung 28 drückt. Der erhöhte Druck im Behälter öffnet dann das Ventil 8, welches offen bleibt, bis sich die Medikamentenflüssigkeit von der Form der gefüllten Kunststoffblase 24 auf die Kontur 26 vermindert hat. Das Medikament fließt dann durch den implantierten Schlauch 50 zu den ein einheitliches Stück bildenden Rohrhälften 52 und 53 durch das Rückschlagventil 60 und über den Kanal 61 zunächst in den Raum 58. Das überschüssige Medikament tritt weiter durch die Bohrung 65 in den Spalt 12 zwischen Vene und das implantierte Plastikrohr 52-53, von wo aus das Medikament durch die Aderwand diffundiert, wie schon in Fig. 1 beschrieben.

Diese Stufe ist, wie schon früher beschrieben, geeignet für langsam einsetzende Anfälle, welche wohl in der Mehrzahl auftreten.

Die Stufe 2 ist gedacht für äußerste Notsituationen, also sehr plötzlich eintretende Anfälle. Das Medikament soll daher zur schnellstmöglichen Wirkung direkt in die Blutbahn geleitet werden, wobei hier jedoch der Medikamentenbehälter nicht ständig an den Blutkreislauf angeschlossen ist, wie in Fig. 3 vorgesehen. Bei der Stufe 1 wird im allgemeinen die Medikamentenabgabe von Hand ausgelöst werden. Bei Stufe 2 wird wegen der Dringlichkeit oder eventueller Ohnmacht des Patienten die Medikamentenabgabe automatisch ausgelöst werden, wobei die Einschaltung der Stufe 2 nur erfolgt, nachdem das Medikament abgegeben ist. Die Stufe 2 wird dadurch ausgelöst, daß die Biegefeder 56 durch die Ausdehnung des Balges 57 in welche die vorgespannte Steuerflüssigkeit aus dem unteren Vorratsbehälter 49 strömt, in Richtung Balg 63 gedrückt wird, d. h. die Biegefeder 56 wird durch den Ringbalg 57 in Richtung auf die Vene 1 gedrückt. Die Charakteristik der Feder 56 entsteht dadurch, daß diese an den Enden des Rohres 53 sehr eng angepaßt ist und daß ihre Kontur wellenförmig gebogen ist, so daß die Gegenkraft der Feder bis zur Mittelstellung steigt. Bei noch größerer Ausbiegung in der gleichen Richtung steigt die von der Feder ausgeübte Kraft jedoch ständig an, wobei sie mit großer Wucht auf den Balg 63 prallt, wobei die zusätzliche Masse 55 als "Hammer" wirkt. Über den Deckel 54 ist eine Plastikfolie 64 angebracht, welche ein Einwachsen von Gewebe in die bewegten Teile 55 und 56 verhindert. Bei Handauslösung der Stufe 2 wird durch die Haut auf den Knopf 55 gedrückt, nachdem die Stufe 1 ausgelöst wurde, wodurch die Biegefeder in der gleichen Weise wirkt, als wenn sie von dem Balg 57 ausgelöst worden wäre.

Durch das Aufprallen der Feder 56 auf den Sack 63 entsteht ein hoher Druck hierin, so daß das Medikament durch die enge Spritzbohrung 59 ausspritzt und hierbei entsprechend dem Prinzip der Impfpistole ein sehr kleines Loch in der Wand der Vene 1 erzeugt, durch welches das im Spalt 12 zwischen Vene 1 und dem zusammengesetzten Rohr 52-53 gelagerte Medikament in die Blutbahn entlassen wird. Während des Einspritzens des Medikamentes wird die Abflußbohrung 65 geschlossen, weil die Flanke des Balges 63 durch die Feder 56 die Bohrung 65 zudrückt. Um die Feder 56 wieder in die Ausgangslage zurückzudrücken, wird nach einem Schnitt in die Haut über dem Knopf 55 dieser wieder hochgezogen. Hiernach sollte die Umgebung des Knopfes 55 mit einer körperverträglichen Folie neu abgedeckt werden, um ein Einwachsen von Gewebe in Knopf 55 zu verhindern, bevor die Haut hierüber wieder zugenäht wird.

Bei der ersten Benutzung der Stufe 2, d. h. der Einbringung des Medikamentes mit Medikamentenstrahl aus Spritzbohrung 59, liegt außen vor der Spritzöffnung eine doppelte Folie aus Kunststoff, um diese zu schützen. Die Folie ist doppelt, weil sie im Bereich der runden Rinne 62 etwas gerinnungshemmendes Medikament enthält. Diese Folie muß aus einem Stoff bestehen, welcher nur ausfransen kann, aber keine Bruchstücke hinterläßt, welche in die Blutbahn gelangen können. Nach Beendigung des Ausströmens des Medikamentes in die Blutbahn legt sich die Vene 1 wieder an das Rohr 52-53 an, worauf eine sehr kleine Menge gerinnungsförderndes Medikament zwischen den Folien zu der Spritzöffnung 59 gedrückt wird und für eine baldige Heilung der Injektionswunde sorgt.

Die Auslösung der Medikamentenabgabe wird also bei der ersten Stufe meist von Hand vorgenommen, weil der Patient bei einem allmählichen Beginn des Anfalles bei Besinnung ist. Falls jedoch dieser Anfall plötzlich auftritt, wird durch die Elektronik zuerst die Abgabe des Medikamentes aus Behälter 7 ausgelöst, d. h. der E-Magnet 14 öffnet das Ventil 8 im oberen Medikamentenbehälter 7. Die Elektronik für die Auslösung ist nach dem Prinzip von Fig. 3 ausgestaltet, d. h. der außerhalb der Implantation liegende Sensor 20 tastet z. B. Pulsfrequenz und Blutdruck der Arterie 6 ab und vergleicht in 21 in Meßwerte mit den Sollwerten, also den Normalwerten des gesunden Körpers. Der Vergleicher 21 schaltet bei zu großer Ungleichheit den Schwinger 19 ein, welcher dann die Sendespule 18 zur Aussendung von elektromagnetischen Wellen veranlaßt. Die Schaltung innerhalb der Implantation, welche hier nicht vollständig dargestellt ist, schaltet beim ersten Impuls den Elektromagneten des Medikamentenbehälters 7 ein und mit entsprechender Zeitverzögerung, d. h. wenn das Medikament in den Spalt 12 abgeflossen ist, mit einem Zeitschalter den Elektromagneten 14 des unteren Behälters 49 für die Steuerflüssigkeit ein, welcher über Leitung 51 und den Balg 57 die schon geschilderte Einbringung des Medikamentes direkt in die Blutbahn einleitet.

Claims (31)

1. Anspruch 1: Gerät zur Zuführung eines Medikamentes in die Blutbahn bei plötzlich auftretender Erkrankung im Blutkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß das Medikament sowohl in einer als auch in zwei Geschwindigkeitsstufen dem Blutkreislauf zugeführt werden kann.
2. Anspruch 2: Gerät nach A. 1, d. g., daß als langsame Stufe, d. h. Stufe 1, das Medikament im Spalt (12) zwischen der Ader (1) und einem implantierten Rohr, welches diese umgibt, vorgelagert wird und daß dieses vor hier aus durch Osmose in die Blutbahn gelangt.
3. Anspruch 3: Gerät nach A. 1 und 2, d. g., daß das Rohr, welches zur Zuführung des Medikamentes dient, aus den zwei Teilen (2 und 3) besteht, welche bei der Implantation um die Vene gelegt werden und wobei die zwei Rohrhälften (2 und 3) durch eine Verbindung (23) federnd und dichtend zusammengehalten werden.
4. Anspruch 4: Gerät nach A. 1-3, d. g., daß als bevorzugte Adern herznahe Venen benutzt werden, welche das Medikament auf kürzestem Wege dem Herzen zuführen.
5. Anspruch 5: Gerät nach A. 1-4, d. g., daß dem Medikament Zusätze beigefügt werden, welche den osmotischen Druck erhöhen.
6. Anspruch 6: Gerät nach A. 1 und 2, d. g., daß die Vene in dem Bereich, in welchem das Medikament mittels Osmose der Blutbahn zugeführt werden soll, durch ein Membranrohr (33) von großer osmotischer Durchlässigkeit ersetzt wird.
7. Anspruch 7: Gerät nach A. 6, d. g., daß um das Membranrohr 33 von großer osmotischer Durchlässigkeit ein starkes Stützrohr (32) mit Durchlaßöffnungen gelegt wird, welches an zahlreichen Stellen (67) mit dem Membranrohr (33) verbunden ist, um die geringe Stabilität des Membranrohres (33) durch die zahlreichen Befestigungspunkte (67) zu stabilisieren.
8. Anspruch 8: Gerät nach A. 6 und 7, d. g., daß die Enden des Stützrohres (32) so geformt sind, daß die Vene (1) mit den Enden des Stützrohres (32) dauerhaft verbunden werden können.
9. Anspruch 9: Gerät nach A. 1-8, d. g., daß das Gehäuse (7), welches der Form der Rippe (5) angepaßt ist, aus sehr widerstandsfähigem Werkstoff, der körperverträglich ist, mit solcher Festigkeit besteht, daß bei einem Unfall keine versehentliche Auslösung der Medikamentenabgabe erfolgt.
10. Anspruch 10: Gerät nach A. 1-9, d. g., daß im Innern des Gehäuses (7) sich zur Medikament- oder Hydraulikflüssigkeitsaufnahme ein Kunststoffsack von einer Konsistenz wie Gummi befindet, welcher gefüllt die Kontur (24) und entleert die Form (26) hat und zur Aufnahme der verdrängten Luft bei der Ausdehnung und Schrumpfung des Kunststoffsackes ein Raum (36) (Fig. 6) sich befindet, welcher durch die Kompressibilität der Luft nur geringe Druckänderungen durch die Volumensänderung des Kunststoffsackes ergibt.
11. Anspruch 11: Gerät nach A. 1-10, d. g., daß zur Handauslösung der Medikamentenabgabe im Medikamentenbehälter (7) eine längliche Öffnung (28) vorgesehen ist von einer Größe, bei welcher der Patient oder eine Hilfsperson durch Druck des längs liegenden Fingers auf den Kunststoffsack durch die Haut (42) hindurch eine Drucksteigerung im Medikament erreicht, so daß das Ventil (8) geöffnet und das Medikament zum implantierten Rohr (2-3) abströmt, bis der entleerte Kunststoffsack die Form (26) hat.
12. Anspruch 12: Gerät nach A. 1-1, d. g., daß der entleerte Kunststoffsack für das Medikament (7) nach Aufschneiden der Haut über dem Lippenventil (27) wieder aufgefüllt werden kann durch eine Injektionsspritze mit kugelig geschliffener Spitze, wonach die Schnittwunde wieder zugenäht wird.
13. Anspruch 13: Gerät nach A. 1-12, d. g., daß zur elektronisch gesteuerten automatischen Medikamentenabgabe die Energieübertragung auf den implantierten Teil der Elektronik durch elektromagnetische Wellen, d. h. über die Sendespule (18), auf die Empfangsspule (17) erfolgt, so daß implantierte Batterien nicht mehr ausgewechselt werden müssen bzw. ganz entbehrlich sind. (Fig. 5)
14. Anspruch 14: Gerät nach A. 1-13, d. g., daß der implantierte elektrische Teil nur noch aus der Empfangsspule (17) dem Gleichrichter (16), dem Kondensator (15) und dem Schalter (30) besteht, welcher bei genügend hoher Spannung im Kondensator den Elektromagneten (14) einschaltet, welcher das Ventil (8) öffnet. (Fig. 3 u. 8)
15. Anspruch 15: Gerät nach A. 1-14, d. g., daß der Sensor (20) den Blutwert erfaßt, im Vergleicher (21) Sollwert und Istwert verglichen werden, wobei die elektrische Energie von den Batterien (22) geliefert wird und im Vergleicher (21) bei zu großer Abweichung von Sollwert und Istwert der Schwinger (19) eingeschaltet wird, worauf die Sendespule (18) durch elektromagnetische Wellen die implantierte Empfangsspule (17) mit Energie versorgt. (Fig. 5)
16. Anspruch 16: Gerät nach A. 1-15, d. g., daß die Form des Behälters (48) so gestaltet ist, daß sie sich an die durch die Implantation geschaffene Hautform (42) des Patienten anpaßt, wodurch die Sendespule (18) und die Empfangsspule (17) zentrisch zueinander liegen. (Fig. 5)
17. Anspruch 17: Gerät nach A. 1, d. g., daß parallel zur Zuführung des Medikamentes durch Osmose als erste Stufe eine zweite Stufe für höchste Geschwindigkeit der Medikamentenabgabe die schon früher vorgeschlagene Anordnung dient, bei welcher der Abfluß des Medikamentes aus Ventil (8) (Fig. 6) direkt in die Blutbahn erfolgt, weil die Nebenvene (1) über einen Kunststoffschlauch (68) mit der Kammer (9) im Medikamentenbehälter (7) verbunden ist und über das Sieb (45), Schlauch (46) zur Vene (1) und damit in eine Hauptvene abfließt.
18. Anspruch 18: Gerät nach A. 1-15, d. g., daß eine drahtlose Energieübertragung über die Sendespule (18) in die implantierte elektrische Auslösung der Medikamentenabgabe nur zum Zwecke der zeitweisen Aufladung der Batterien (22) in Ruheperioden des Patienten erfolgt, wodurch der Sensor (20) im implantierten Teil besser an der Arterie (6) plaziert werden kann. (Fig. 5)
19. Anspruch 19: Gerät nach A. 1, 15 und 18, d. g., daß zur drahtlose Energieübertragung höher-frequente Welle-n verwendet werden, welche statt der Sende- und Empfangsspulen eine Hohlspiegelantenne (39) und als Empfangsantenne (40) im implantierten Teil vorgesehen sind.
20. Anspruch 20: Gerät nach A. 1 und 2, d. g., daß als langsame Stufe (Stufe 1) Osmose dient (Fig. 9-12) und als Stufe 2 die direkte Einbringung des Medikamentes in die Blutbahn, indem durch einen Medikamentenstrahl von hohem Druck eine Öffnung in der Wand der Vene erzeugt wird, durch welche das Medikament direkt in die Blutbahn gelangen kann.
21. Anspruch 21: Gerät nach A. 1, 2 und 20, d. g., daß zwei Behälter implantiert sind, einer für Medikament (7), der andere für Steuerflüssigkeit (49)
22. Anspruch 22: Gerät nach A. 1, 2, 20 und 21, d. g., daß die elektrische Auslösung der beiden Behälter (7) und (49) über Sensor (20), Vergleicher (21), Schwinger (19), Sendespule (18) erfolgt, wobei die Empfängerspule (17) auf einen (nicht dargestellten) Verzögerungsschalter wirkt, welcher zuerst die Medikamentenabgabe aus Behälter (7) und erst nach Abströmen des Medikamentes durch einen Zeitschalter die Entleerung des Behälters (49) auslöst. (Fig. 10)
23. Anspruch 23: Gerät nach A. 1, 2, 20, 21 und 22, d. g., daß als Stufe (1) für die osmotische Medikament-Abgabe die Vene (1) von einem zweiteiligen Rohr (52 und 53) umgeben ist, wobei beide Rohrteile durch den Verschluß (23) haftend und dicht verbunden sind und das Medikament über die Leitung (50) das Rückschlagventil (60), Leitungsstück (61) zunächst in den Balg (63) einströmt und die überschießende Menge durch Leitung (65) in den Spalt (12) zwischen Vene (1) und den dichtend ausgebildeten Rohrhälften (52 und 53) abgibt, von wo aus das Medikament durch Osmose in die Blutbahn gelangt.
24. Anspruch 24: Gerät nach A. 1, 2, 20-23, d. g., daß zur direkten Einbringung des Medikamentes aus dem Spalt (12) in die Blutbahn eine Verbindung zwischen der Blutbahn und dem Spalt (12) durch das Durchbohren der Venenwand geschaffen wird durch einen Medikamentenstrahl aus dem Sack (63), wobei der Strahl dadurch entsteht, daß die Biegefeder (56), deren Charakteristik dadurch gebildet wird, daß sie einerseits an ihren Enden sehr eng eingepaßt ist und gewellt, wodurch sie über, die Mittellage hinaus bewegt, eine steigende Federkraft abgibt und hierbei auf den Sack (63) prallt, wodurch das Medikament mit hohem Druck aus Bohrung (59) austritt, hierbei die Wand der Vene durchschlägt und so die Verbindung zwischen der im Spalt (12) vorgelagerten Hauptmenge des Medikamentes schafft, worauf dieses durch den Unterdruck in der herznahen Vene in die Blutbahn abfließt.
25. Anspruch 25: Gerät nach A. 1, 2 und 20-24, d. g., daß zur Handauslösung der Biegefeder (56) und damit der Stufe (2) ein Fingerdruck auf die Haut (42) über Knopf (5) ausgeübt wird, wobei die Biegefeder über die Mittelstellung gedrückt werden muß, um den Medikamentenstrahl auszulösen und damit die Verbindung in die Blutbahn zu schaffen.
26. Anspruch 26: Gerät nach A. 1, 2 und 20-24, d. g., daß die elektrische Auslösung der Stufe (2), d. h. der Entleerung des Behälters der Steuerflüssigkeit (49) über Leitung (51) auf den Ringbalg (57) wirkt, welcher sich durch den Druck der Steuerflüssigkeit ausdehnt und so die Biegefeder (56) über das Zwischenblech (66) über die Mittellage hinaus drückt, worauf diese, durch die Hammerwirkung der Masse (55) verstärkt, auf den Balg (56) schlägt und so den Einspritzstrahl aus Bohrung (59) auslöst.
27. Anspruch 27: Gerät nach A. 1, 2 und 20-26, d. g., daß bei dem Einoperieren des Implantates über Knopf (55) und Deckel (54) unter der Haut (42) eine körperfreundliche Folie (64) gelegt wird, welche das Einwachsen von Gewebe in den Raum um die Biegefeder (56) verhindert.
28. Anspruch 28: Gerät nach A. 1, 2 und 20-27, d. g., daß zum Schutz der Bohrung (59) im Raum zwischen dem Rohr (52-53) und der Vene (1) eine doppelte Folie aus Werkstoff, welcher bei der Zerstörung durch den Medikamentenstrahl ausfranst, aber keine Bruchstücke hinterläßt, gelegt wird und hierdurch einerseits die Bohrung (59) schützt, andererseits durch eine geringe Menge Medikamentes, welches gerinnungsförndernd ist, im Bereich der Rinne (62) vorgelagert wird, wobei, nachdem der Einspritzstrahl aus (59) die Folie durchbohrt hat und die Vene (1) nach dem Ausströmen des Medikamentes aus dem Spalt (12) sich wieder ausdehnt, das gerinnungsfördernde Medikament zur Injektionswunde gedrückt wird und so deren Heilung beschleunigt.
29. Anspruch 29: Gerät nach A. 21-28, d. g., daß der Sensor (20) und der Vergleicher so abgestimmt sind, daß der Schwinger (19) und die Sendespule (18) eingeschaltet werden, wenn der Mittelwert des Blutdruckes in einer herznahen Arterie unter einen festgelegten Druck sinkt.
30. Anspruch 30: Gerät nach A. 1-29, d. g., daß der Sensor (20) und der Vergleicher (21) so abgestimmt sind, daß der Schwinger (19) und die Sendespule (18) eingeschaltet werden, wenn die Steilheit des Abfalles des Mittelwertes des Blutdruckes einen eingestellten Wert überschreiten.
31. Anspruch 31: Gerät nach A. 1-30, d. g., daß der Sensor (20) und der Vergleicher (21) so abgestimmt sind, daß sie den Schwinger (19) und die Sendespule (18) einschalten, wenn sowohl der mittlere Blutdruck als auch die Steilheit des Abfalles des mittleren Blutdruckes den eingestellten Wert überschreiten.