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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein implantierbares System zur Abgabe von Arznei gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs.
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Hintergrund
der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Pharmazeutische Arzneimittel können Patienten
auf viele verschiedene Arten verabreicht werden, beispielsweise
oral, nasal, durch Elektroporation oder durch Injektionen. Injektionen
können
intravenös,
intramuskulär
oder subkutan erfolgen. Die Art und Weise der Verabreichung von
Medikamenten für einen
Patienten ist oft abhängig
von Eigenschaften des Medikaments und des zu behandelnden Organs und
der Vermutung, ob der Patient physisch und sozial in der Lage ist,
die vorgeschriebene Behandlung zu kontrollieren. Die Effizienz der
verschriebenen Arzneimittelbehandlung hängt auch stark von den Fähigkeiten
des Patienten ab, den Anweisungen zu folgen. Es ist eine wohlbekannte
Tatsache, dass die Fähigkeit,
einer Anweisung zu folgen, vom Wissen und Verstehen des Patienten
bezüglich
seiner Krankheit und seiner Möglichkeit,
der vorgeschriebenen Form der Behandlung zu folgen, abhängt.
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Die medizinische Behandlung durch
subkutane Injektionen während
eines langen Zeitraums bei Patienten, die aufgrund von physischen
oder sozialen Gründen
die Injektionen nicht selbst machen können, erfordern Unterstützung von
beispielsweise einer Krankenschwester oder einem Verwandten.
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Die Injektion selbst kann beträchtliche
Nebenwirkungen haben, weil eine relativ hohe Konzentration einer
aktiven Substanz an einer lokalen Stelle unterhalb der Haut verabreicht
wird. Eine Irritation der Haut oder ein lokales Hämatom kann
bei manchen Patienten auftreten.
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Parameter, die die Häufigkeit
der Injektionen beeinflussen, sind die subkutane Halbwertzeit für das Medikament,
d. h. die Zeit, die es dauert, bis die Hälfte der injizierten Dosis
vom Gewebe aufgenommen worden ist, die tatsächliche Dosis und natürlich die Fähigkeit
des Patienten, der Anweisung zu folgen.
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Das injizierte Volumen hängt von
der Art des verwendeten Medikaments ab und von dem gewünschten
Effekt der Behandlung und beträgt
normalerweise zwischen 0,2 und 0,6 ml pro Tag, verabreicht in 1–3 Injektionen.
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Die Kosten, sterilisierte Injektionsspritzen anzubieten
und sie nach der Verwendung zu entsorgen, machen einen beträchtlichen
Teil der gesamten Behandlungskosten aus.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Implantierbare Infusionspumpen sind
in der Technik wohlbekannt, um einem Patienten Medikamente zu verabreichen,
beispielsweise um der Bauchspeicheldrüse Insulin zu verabreichen
oder dem Wirbelsäulenkanal
schmerzstillende Medikamente oder um Medikamente gegen die Parkinsonsche
Krankheit intravenös
zu verabreichen.
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US-A-5 368 588 offenbart eine implantierbare
Einrichtung zur Abgabe von Arznei, die aus einem Reservoir mit einem
katheterlosen Auslass ohne ein Spendermodul besteht. Das Mittel
zum Ausstoßen des
Arzneimittels ist das Reservoir selbst.
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US-4,193,397 offenbart eine implantierbare Infusionsvorrichtung
und ein zugehöriges
Verfahren. Obwohl die Möglichkeit
erwähnt
ist, ein batteriebetriebenes elektrisches Ventil vorzusehen, um
das Pumpen durchzuführen,
verwendet eine bevorzugte Ausführungsform
der Pumpe ein Ventil, das entweder manuell oder magnetisch außerhalb
des Körpers betätigt werden
kann. Das Modifizieren der Durchflussgeschwindigkeiten und Volumina
der Komponenten der Vorrichtung, insbesondere der Mischkammer und
der Auslassleitung der Vorrichtung, können ein auf die Anforderung
des Patienten zugeschnittenes Dosierprofil schaffen. Die beschriebene
Ausführungsform
erfordert die Mitarbeit des Patienten, was gemäß der oben erfolgten Diskussion
ein wesentlicher Nachteil ist.
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Auch US-5,769,823 offenbart eine
implantierbare Infusionspumpe. Der Zweck dieser bekannten Einrichtung
ist hauptsächlich,
eine kostengünstig herstellbare
Infusionspumpe zu schaffen. Dies wird erzielt durch Vorsehen eines
Plastikgehäuses
mit einem Faltenbalg, der ein Treibmittel aufnimmt, das einen Dampfdruck
erzeugt, welcher einen Druck auf zwei ein Medikament beinhaltende
elastische Beutel ausübt.
Wenn ein Drosselmittel geöffnet
wird, tritt eine klar bestimmte Menge des Medikaments aus den Beuteln
in einem Katheter und in den Körper
eines Patienten hinein.
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US-4,673,391 offenbart eine innerhalb
eines menschlichen Körpers
angeordnete Mikropumpe zum kontinuierlichen Abgeben kleiner Mengen
einer darin aufbewahrten pharmazeutischen Flüssigkeit, die in einem menschlichen
Körper
einzuspritzen ist. Der Steuerungsteil der Pumpe befindet sich außerhalb
des Körpers
und erzeugt eine magnetische Kraft, die ein Ventil der implantierten
Mikropumpe öffnen
kann und die pharmazeutischen Flüssigkeit
freigeben kann. Ein Problem mit dieser bekannten Einrichtung ist,
dass der Patient aktiv die Einrichtung steuern muss, was nicht immer
möglich
oder wünschenswert
ist.
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US-5,752,930 bezieht sich auf eine
implantierbare Infusionspumpe zum Verabreichen eines pharmazeutisch
aktiven Mittels über
einen Katheter an mehreren Infusionsstellen, die sich in Abständen in
einem mit dem Mittel zu behandelnden Bereich eines Körpers befinden.
Der Katheter ist mit Abgabeöffnungen
versehen, um die Verabreichung des Mittels durchzuführen. Die
Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass die Durchflussgeschwindigkeit
des Mittels nicht durch alle Abgabeöffnungen hindurch gleichmäßig ist.
Insbesondere verlässt
bei geringen Durchflussgeschwindigkeiten Fluid, das sich durch den
Katheter hindurch bewegt, den Katheter bei der Abgabeöffnung mit
dem geringsten Fluidwiderstand, so dass relativ wenig oder gar kein
Fluid den Katheter durch die verbleibenden Abgabeöffnungen
hindurch verlässt.
Dies führt
zu einer Überdosierung
an manchen Stellen (bei der Abgabeöffnung mit dem geringsten Fluidwiderstand)
und einer Unterdosierung an anderen Stellen (bei den verbleibenden
Abgabeöffnungen).
Die in US-5,752,930 offenbarte Einrichtung ist darauf gerichtet,
dieses Problem zu lösen.
Die Lösung
ist kurz gesagt, einen ersten Druck auf das Mittel in dem Katheter
für einen
ersten Zeitraum und einen ersten Druck für einen zweiten Zeitraum aufzubringen,
so dass im wesentlichen die gleiche Dosierung des Mittels an allen
Stellen erfolgen kann.
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Ein Nachteil dieser Lösung ist,
dass sie technisch eher kompliziert ist, da sie eine akkurate Steuerung
des aufgebrachten Drucks erfordert.
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Ein hauptsächlicher Nachteil mit implantierbaren
Infusionspumpen gemäß dem Stand
der Technik ist, dass sie nicht so einfach bezüglich der Durchflussgeschwindigkeit
des Arzneimittels und des Volumens der in der Pumpe gelagerten Medizin
optimiert werden können.
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Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen
Infusionspumpen ist, dass sie eine komplizierte Struktur haben,
unter anderem weil sie alle das Arzneimittel über einen Katheter verabreichen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein implantierbares System zur Verabreichung von Arzneimitteln
zu schaffen, das die oben erwähnten Nachteile
vermeidet. Diese Nachteile werden vermieden durch das implantierbare
System zur Verabreichung von Arzneimitteln gemäß dem unabhängigen Anspruch.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Das Arzneimittel wird durch Arzneimittelabgabeöffnungen
hindurch zu dem Gewebe gebracht, welche Öffnungen um den Außenumfang
des Spendermoduls herum angeordnet sind.
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Zumindest zwei Öffnungen sind vorgesehen.
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Um ein leicht zu handhabendes implantierbares
Infusionssystem zu schaffen, sind die Arzneimittelabgabeöffnungen
um den Außenumfang
des Implantats herum angeordnet. Dies ist insofern vorteilhaft,
als kein Abgabekatheter erforderlich ist gemäß der Erfindung.
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Durch Anordnen mehrerer Öffnungen
wird eine sehr vorteilhafte Abgabe des Arzneimittels insofern erzielt,
als nur ein begrenztes Volumen an jeder Stelle abgegeben wird, was
günstig
ist, weil das Risiko einer negativen Auswirkung auf das Gewebe als Ergebnis
einer zu starken Verabreichung des Arzneimittels fast eliminiert
wird.
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Eine ideale Situation existiert,
wenn das von einer Öffnung
ausgegebene begrenzte Volumen in einer eins-zu-eins-Beziehung zu
der Absorption an der Abgabestelle steht. Wenn die Kapillarkraft
des Gewebes an der Abgabestelle für eine kontinuierliche Absorption
des gesamten abgegebenen Arzneimittels an der Abgabestelle sorgt,
dann tritt, in anderen Worten, diese ideale Situation auf.
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Gemäß einer noch anderen Ausführungsform
der Erfindung ist es möglich,
nur einige der Abgabeöffnungen
zu verwenden und gemäß einem
vorbestimmten Muster unterschiedliche Öffnungen zu unterschiedlichen
Zeiten zu "aktivieren".
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Das Arzneizuführmittel weist Arzneimittelabgabekanäle auf,
und zwar ein System von Kanälen zum
Versehen der Abgabeöffnungen
mit dem Arzneimittel. Bei einem implantierbaren System zur Abgabe von
Arzneimitteln ist es sehr wichtig, das exakte Volumen der zugeführten Arzneimitteldosis
zu kennen. Bei einem System mit einem Arzneimittelabgabekanal mit
mehreren Öffnungen
mit der gleichen Größe, die
entlang einem Kanal mit dem gleichen Innendurchmesser des Kanals
angeordnet sind, verändert sich
jedoch der Druck innerhalb des Kanals entlang des Kanals. Diese
Druckveränderung
führt zu
einem nach und nach absinkenden abgegebenen Volumen, wenn man sich
dem distalen Ende des Kanals nähert (dem
am weitesten von dem Arzneimittelreservoir entfernten Ende). Um
ein System vorzusehen, wo das abgegebene Volumen steuerbar ist und
fast gleich für
alle Öffnungen,
steigt die Größe der Öffnungen entlang
des Kanals in Richtung des distalen Endes gemäß einer vorbestimmten Beziehung.
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Es ist auch möglich, einen separaten Abgabekanal
für jede
Abgabeöffnung
vorzusehen. In diesem Fall und wenn sie die gleiche Länge haben,
kann die Größe der getrennten Öffnungen
gleich sein, was dazu führt,
dass das gleiche Volumen aus jeder Öffnung abgegeben wird.
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Gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Behandlung maßzuschneidern
durch Auswählen
eines Reservoirmoduls und eines Spendermoduls mit einer gewünschten
Leistungsfähigkeit zum
Erzielen einer optimalen Behandlung, d. h. die Möglichkeit, eine vorgeschriebene
Dosis während
einer vorgeschriebenen Zeit auf gesteuerte Art und Weise zu verabreichen.
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Die Erfindung ist insbesondere nützlich für eine kurzzeitige
Implantierung zur Verabreichung von Arzneimitteln während einiger
Wochen oder Monate nach einer Operation, beispielsweise bezogen
auf eine Hüft-
oder Knieprothese, wenn der Patient während der Erholung unbeweglich
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1a und 1b zeigen schematische Zeichnungen
des implantierbaren Systems, die zwei Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung erläutern;
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht des Reservoirmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht des Reservoirnippels gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 zeigt
eine Seitenansicht des Reservoirnippels gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
eine schematische Zeichnung, die einen Abgabekanal gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht;
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Verbindungsnippels des Spendermoduls
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 zeigt
eine Draufsicht des Spendermoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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8 zeigt
ein Detail einer Abgabeöffnung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform eines Verbindungsnippels
des Spendermoduls gemäß der vorliegenden Erfindung;
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht einer zweite alternativen Ausführungsform
eines Verbindungsnippels des Spendermoduls gemäß der vorliegenden Erfindung;
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11 zeigt
eine Draufsicht des Spendermoduls gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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12 zeigt
ein Detail von Abgabeöffnungen
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die funktionalen Prinzipien einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind durch die in 1a offenbarte schematische Zeichnung
veranschaulicht. Die 1a zeigt
ein Reservoirmodul 1, das mit ersten Verbindungsmitteln 2 versehen
ist, und ein Spendermodul 3, das mit zweiten Verbindungsmitteln 4 versehen
ist. Arzneimittelabgabeöffnungen 5 sind
entlang des Außenumfangs des
Spendermoduls angeordnet. Der Pfeil verdeutlicht schematisch den
Strom des Arzneimittels von dem Reservoirmodul zu den Abgabeöffnungen
des Spendermoduls. Die Module sind physisch getrennte Teile, die
bei der Implantierung zusammengefügt werden, und zwar über die
ersten und die zweiten Verbindungsmittel.
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Die 1b zeigt
das strukturelle Prinzip einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Statt zweier physisch getrennter Module, die beim Implantieren zusammengefügt werden,
wie in der in 1a dargestellten
Ausführungsform,
sind hier das Spendermodul und das Reservoirmodul in einer Einheit
integriert, beispielsweise durch ein Schutzgehäuse 14, das sowohl
das Reservoirmodul als auch das Spendermodul umschließt. Ansonsten wird
Bezug genommen auf die Beschreibung der 1a.
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht des Reservoirmoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Reservoirmodul 1 weist
ein Arzneimittelreservoir 10 mit einer Reservoiröffnung auf,
versehen mit einem Arzneizuführmittel,
welches in dieser Ausführungsform als
Nippel mit einem Innenventil 11 veranschaulicht ist, mit
Arzneiausstoßmitteln 12, 13,
und einem Schutzgehäuse 14,
das das Reservoir und die Ausstoßmittel umschließt. Das
Arzneizuführmittel
versieht das Spendermodul mit einer pharmazeutischen Arznei, wie
genauer im folgenden beschrieben werden wird.
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Das Schutzgehäuse besteht aus einem inerten
Material mit biokompatiblen Eigenschaften, wie beispielsweise Titan,
rostfreiem Stahl oder einer Polymerzusammensetzung.
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Das Arzneimittelreservoir 10 ist
kompressibel und elastisch und besteht aus einer inerten behandelten
mit Aluminium laminierten Folie, Gummi, Silikon oder einem Polymer,
beispielsweise PVC. Das innerhalb des Reservoirs verwendete Material ist
natürlich
von den Behörden
für die
Verwendung in Kontakt mit jedem pharmazeutischen Arzneimittel genehmigt,
das darin aufbewahrt werden soll. Die Arzneiausstoßmittel 12, 13 können auf
viele verschiedene Arten angeordnet sein. Die Hauptfunktion der
Arzneiausstoßmittel
ist, eine Kraft auf das Arzneireservoir auszuüben, so dass das Arzneimittel
daraus ausgestoßen
wird. Eine bevorzugte Art und Weise, die notwendige Kraft zu erzielen,
ist in 2 dargestellt.
Zumindest eine bewegliche Platte ist vorgesehen, um einen Druck
auf das Arzneireservoir auszuüben.
Der Druck, der die Platten in Bewegung versetzt, wird seinerseits
erzeugt durch eine Anzahl von Federn, die für eine konstante mechanische
Kraft auf die Platten sorgen. Wie sich aus der Zeichnung ergibt,
können
sowohl schraubenartig gewundene Federn als auch Blattfedern verwendet
werden. Auch temperaturabhängige
Bimetallfedern oder ein Schaumgummi sind für diesen Zweck denkbar.
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Eine andere Möglichkeit, wie im Stand der Technik
gezeigt, siehe beispielsweise die oben erwähnten US-4,673,391 oder US-5,769,823, ist, eine Flüssigkeit
oder ein Gas zu verwenden, um den Druck auf das Reservoir auszuüben.
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Mit Bezug auf die 3 und 4 wird
nun der Reservoirnippel mit einem Innenventil beschrieben.
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Der Reservoirnippel wird in einem
inerten Material, wie beispielsweise Titan, Glas, Gold, oder einem
Gold/Platinplattierten Material oder einem Polymer, beispielsweise
PVC, hergestellt, mit einer mit einem Gewinde versehenen Außenseite 15 und
mit zwei Anschlagvorsprüngen 16,
die ein Herausschrauben des Reservoirmoduls aus dem Spendermodul
verhindern, wenn diese verbunden sind. Der Reservoirnippel weist
außerdem
einen profilierten Bereich 17 auf, um das zusammenlegbare
inerte Reservoir durch einen Schrumpfvorgang dort herum zu fixieren,
eine Stützbereich 18,
wo das Schutzgehäuse
durch Schweißen
angebracht wird, ein Ventil 19 mit zwei herabhängenden
Klauen 20 am unteren Ende des Ventils. Der obere Bereich
des Nippels ist winklig, so dass eine Injektionsnadel in Richtung
des oberen Teils des Ventils 21 geführt werden kann. Am unteren
Bereich des Nippels sind zwei Nuten 22, 23 ausgestaltet,
um zwei bestimmte Positionen für
die herabhängenden
Klauen des Ventils zu erzeugen. Das innere Reservoir ist, bevor
es zum ersten Mal befüllt
wird, frei von Luft, beispielsweise im Vakuum, da das Ventil in
seine obere Position verriegelt ist, wo das Ventil geschlossen ist
(diese obere Position ist in 3 dargestellt).
Das Ventil ist in dieser Position durch die Reibung der herabhängenden
Klauen mit der oberen Nut verriegelt, welche Reibung höher ist als
der umgebende Luftdruck, so dass keine Luft in das innere Reservoir
eintreten kann. Wenn das Befüllen
stattfinden soll, drückt
die Injektionsnadel das Ventil in seine untere Position, in welcher
das Ventil offen ist, und die herabhängenden Klauen verbinden sich
mit der unteren Nut, so dass der Vakuumdruck beim Befüllen des
inneren Reservoirs helfen kann, soweit dies möglich ist.
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Es ist wichtig, die Möglichkeit
zu haben, das Ventil von außerhalb
des Körpers
zu steuern, wenn die Einrichtung implantiert ist, d. h. das Ventil
schließen
zu können,
um die Verteilung der Flüssigkeit
anzuhalten, und es auch wieder zu öffnen, wenn dies gewünscht ist.
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Eine Art und Weise, das Ventil zu
steuern, ist, einen Magnet in das Ventil 24 einzubringen,
so dass mit Hilfe eines starken externen Magneten, wenn nötig, die
Abgabe der Flüssigkeit
aus dem inneren Reservoir abgeschlossen werden kann.
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Eine alternative Methode, die Flüssigkeitsverteilung
nach der Implantierung abzuschließen, ist, das Ventil an einer
zentralen, mit einer Spiralfeder ausgestatteten Stange anzubringen.
Diese Stange hat ein Gewinde mit einer stabilen Position, wo das Ventil
offen ist, so dass Flüssigkeit
zu dem Spendermodul strömen
kann. Durch Drücken
des Ventils mit der Spitze einer Injektionsnadel wird das Ventil
aus seiner stabilen Position herausgebracht, so dass der Flüssigkeitsstrom
abgeschlossen wird. Das Prinzip ist analog zu dem eines Kugelschreibers
mit einer Druckfunktion. Ein zweiter Druck mit einer Injektionsnadel
ermöglicht
es dem Ventil, in seine stabile Position einzutreten, wodurch der
Strom fortgesetzt werden kann nach einem temporären Halt.
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Wie in Verbindung mit 1 beschrieben, ist das Reservoirmodul über erste
und zweite Verbindungsmittel mit dem Spendermodul beschrieben. Wie
oben kurz diskutiert, ist das Arzneizuführmittel in dem Reservoirmodul
angeordnet und dazu ausgestaltet, mit dem Spendermodul gekoppelt
zu werden, um das Spendermodul mit der Arznei von dem Reservoirmodul
zu versehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung (wie mit Bezug auf die 2–4 beschrieben) sind das erste
und das zweite Verbindungsmittel mit dem Arzneiabgabemittel integriert.
Natürlich
ist es auch möglich,
die ersten und zweiten Verbindungsmittel separat von den Arzneizuführmitteln
anzuordnen (wie in 1 angedeutet).
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Das Arzneizuführmittel ist mit Arzneiabgabekanälen verbunden,
um die Arznei zu den Öffnungen des
Spendermoduls zu führen.
Um ein System vorzusehen, wo das abgegebene Volumen steuerbar ist und
vorzugsweise gleich ist für
alle Öffnungen,
steigt die Größe der Öffnungen
entlang des Kanals in Richtung des distalen Endes gemäß einer
vorbestimmten Beziehung an. Dies ist grob in 5 offenbart, wo der Abgabekanal 6 und
die Arzneiabgabeöffnungen 5 dargestellt
sind. Wie deutlich wird, steigt die Größe der Öffnungen entlang des Kanals
in Richtung des Arzneistroms an (siehe Pfeil in der Figur).
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Es ist auch möglich, einen separaten Abgabekanal
für jede
Abgabeöffnung
vorzusehen. In diesem Fall und wenn die Kanäle die gleiche Länge haben,
dann kann die Größe der separaten Öffnungen die
gleiche sein, was dazu führt,
dass das gleiche Vorrichtung aus jeder Öffnung abgegeben wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird eine Kombination der oben erwähnten Prinzipien zum Anordnen
des Abgabekanals verwendet.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
des Spendermoduls gemäß der vorliegenden
Erfindung ist mit Verbindungsmitteln versehen, die mit den Arzneizuführmitteln
integriert sind, und auch versehen mit bevorzugten Anordnungen von
Abgabekanälen, und
sie wird nun mit Bezug auf die 6 bis 8 beschrieben.
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Verbindungsnippels 25 des
Spendermoduls 3. Dieser Verbindungsnippel kann mit dem
Nippel des Reservoirmoduls zusammenwirken und ist vorzugsweise mit
einem Gewinde versehen und besteht vorzugsweise aus dem gleichen
Material wie der Reservoirnippel. Zwei Anschlagvorsprünge 26 sind
vorgesehen für
den Eingriff mit den entsprechenden Vorsprüngen 16 an dem Reservoirmodul,
um eine Trennung des Spendermoduls von dem Reservoirmodul zu verhindern,
wenn diese einmal zusammengefügt sind.
Zwei parallele Platten 27 sind miteinander verbunden, so
dass die Arzneiabgabekanäle
zwischen diesen Platten vorgesehen sind. Es gibt viele verschiedene
Arten, ein vorbestimmtes Nutmuster in jeder Platte vorzusehen, das
den gewünschten
Abgabekanälen
entspricht. Diese sind Ätzen,
Gravieren, Schneiden oder ähnliche
Verfahren. Diese Platten bestehen vorzugsweise aus Titan, Gold,
keramischem Material, Silizium, rostfreiem Stahl oder einem Polymer,
beispielsweise PVC. Der Verbindungsnippel 25 weist auch
einen Membranblock 28 mit zwei Membranen 29 aus
einem inerten Material auf, die an dem Membranblock durch Schrumpfpassung
angebracht sind. Die oben erwähnten
unterschiedlichen Teile, die den Verbindungsnippel bilden, werden
unter Druck zusammengeschweißt,
um jede Leckage in dem montierten implantierten System zu verhindern. Die
untere Seite des Verbindungsnippels ist mit einem unteren Stützteil 30 versehen,
um ein unteres Schutzgehäuse 50 des
Spendermoduls zu stützen. In
gleicher Art und Weise ist die obere Seite des Verbindungsnippels
mit einem oberen Stützteil 31 versehen,
um ein oberes Schutzgehäuse 51 des
Spendermoduls zu stützen.
Das obere und das untere Gehäuse
bestehen aus einem inerten Material, und sie sind beispielsweise
durch Schweißen
an dem Verbindungsnippel befestigt.
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7 zeigt
eine Draufsicht des Spendermoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Vier Arzneiabgabeöffnungen 5 sind gleichmäßig entlang
es Außenumfangs
des Spendermoduls verteilt. Vier Abgabekanäle, bezeichnet durch gepunktete
Linien, versorgen die Öffnungen mit
einer flüssigen
Arznei. Die obere Membran der beiden Membranen 29 ist auch
offenbart. Um die Spitze einer Spritze beim Füllen oder Wiederbefüllen des
Implantats mit einem Arzneimittel zu führen, sind zwei Magnete 33 an
der oberen Seite des Spendermoduls angeordnet, entweder integriert
in den Verbindungsnippel oder in das obere Schutzgehäuse. Ein
Detektor, der die Magnetfelder von dem Magneten erfasst, ist mit
einer Vorrichtung zum Führen
der Spitze der Spritze in die korrekte Position oberhalb der Membran 29 verbunden.
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8 zeigt
in größerem Detail
eine der Abgabeöffnungen
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die verbundenen Platten 27 erstrecken
sich außerhalb
des oberen und des unteren Schutzgehäuses 50, 51.
Eine der Platten 35 ist um das abgerundete Ende der anderen
Platte herum gebogen, so dass die Ausflussöffnung 36 gegen einen
Druck von dem Gewebe geschützt
ist, der den Ausfluss reduzieren oder stoppen könnte. Der Ausfluss ist an der
Spitze des abgerundeten Endes der anderen Platte angeordnet, um
zu vermeiden, dass sich die flüssige
Arznei um die Ausflussöffnung 36 herum
ansammelt.
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Eine alternative Ausführungsform
des Spendermoduls gemäß der vorliegenden
Erfindung, versehen mit mit den Arzneizuführmitteln integrierten Verbindungsmitteln
und auch versehen mit bevorzugten Anordnungen von Abgabekanälen, wird
nun mit Bezug auf die 9–12 beschrieben.
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Verbindungsnippels des Spendermoduls.
Dieser Verbindungsnippel ist dazu vorgesehen, mit dem Nippel an
dem Reservoirmodul zusammenzuwirken, und er ist vorzugsweise mit einem
Gewinde versehen und besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material
wie der Reservoirnippel. Zwei Anschlagvorsprünge 26' sind vorgesehen für den Eingriff
mit den entsprechenden Vorsprüngen 16 an
dem Reservoirmodul, um ein Trennen des Spendermoduls von dem Reservoirmoduls
zu verhindern, wenn diese einmal verbunden sind.
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Der Verbindungsnippel weist auch
einen Membranblock 28' mit
zwei Membranen 29' aus
einem inerten Material auf, die an dem Membranblock durch eine Schrumpfpassung 32' angebracht
sind. Die oben erwähnten
unterschiedlichen Teile, die den Verbindungsnippel bilden, sind
unter Druck zusammengeschweißt,
um eine Leckage in dem montierten implantierten System zu verhindern.
Die untere Seite des Verbindungsnippels ist mit einem unteren Stützteil 30' versehen, um
ein unteres Schutzgehäuse 50' des Spendermoduls
zu stützen.
In gleicher Art und Weise ist die obere Seite des Verbindungsnippels
mit einem oberen Stützteil 31' versehen, um
ein oberes Schutzgehäuse 51' des Spendermoduls
zu stützen. Das
obere und das unteren Gehäuse
bestehen aus einem inerten Material und sind an dem Verbindungsnippel
beispielsweise durch Schweißen
angebracht. Die in Verbindung mit 9 beschriebene
Ausführungsform
unterscheidet sich von der in 6 beschriebenen
darin, dass eine Verbindung 56 vorgesehen ist, beispielsweise
auf der Seite des Verbindungsnippels, wo eine Pumpe (nicht dargestellt)
angeordnet ist anstelle einer direkten Verbindung eines Abgabekanals
(in 6 beispielsweise
durch Platten 27 ausgebildet. Die Pumpe empfängt über eine Öffnung 56 einen
Strom einer flüssigen
Arznei von dem Reservoirmodul und ist auf ihrer anderen Seite (stromabwärts) mit
Abgabekanälen
verbunden, die beispielsweise durch Platten gebildet werden, wie
in den 6 bis 8.
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Verbindungsnippels einer noch anderen
alternativen Ausführungsform
des Spendermoduls. Zusätzlich
zu dem in Verbindung mit 9 beschriebenen
Verbindungsnippel ist eine zusätzliche
Verbindung 58 angeordnet, beispielsweise auf der Seite
des Nippels, für den
Anschluss einer zweiten Pumpe. Diese Pumpe wird aktiviert beim Befüllen oder
Wiederbefüllen
des Reservoirmoduls.
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11 zeigt
eine Draufsicht des Spendermoduls gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung. Mehrere Abgabeöffnungen 5 sind
entlang des Außenumfangs
des Spendermoduls angeordnet. Ein Arzneizuführkanal 60 verläuft entlang
des Außenumfangs
des Spendermoduls, nahe den Abgabeöffnungen, um die Öffnungen
mit einer flüssigen
Arznei zu versehen. Dieser Arzneizuführkanal wird von dem Reservoirmodul
mit der flüssigen
Arznei versorgt. Dies kann durchgeführt werden durch Verbinden
des am Außenumfang
vorgesehenen Arzneizuführkanals 60 mit
den durch die Platten 27 gebildeten Kanälen, wie in Verbindung mit 6 beschrieben. Alternativ
wird er mit zumindest einer Pumpe 38 verbunden, wie in 1 veranschaulicht. Die in 11 offenbarte Ausführungsform weist
außerdem
eine Steuerungseinheit 37, eine Energieversorgung 41 wie
beispielsweise eine Batterie, und zumindest ein Ventil 39 auf.
Eine Trennwand 40 ist vorgesehen, um den "nassen" Teil des Moduls
von der Steuerungseinheit und der Energieversorgung zu trennen.
Ein Anschlussteil 33 zum Anschließen eines Sensors oder einer
das Herz stimulierenden Elektrode (beispielsweise gemäß dem IS-Standard)
kann auch an dem Spendermodul angeordnet sein.
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12 zeigt
genauer die Abgabeöffnungen gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 11 beschrieben
ist. Die rechte Zeichnung zeigt eine Querschnittsansicht des am
Außenumfang
verlaufenden Arzneizuführkanals 60 und dreier
Abgabeöffnungen.
Die linke Zeichnung zeigt eine Querschnittsansicht einer Abgabeöffnung entlang
der Linie A-A der rechten Zeichnung.
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Der am Außenumfang verlaufende Arzneizuführkanal 60 und
die Abgabeöffnungen
sind vorzugsweise innerhalb einer Plattenanordnung angeordnet, die
entlang des Außenumfangs
des Moduls verläuft. Die
Plattenanordnung weist zwei verbundene Platten 31 auf,
die zusammengefügt
sind, so dass der am Außenumfang
verlaufende Arzneiabgabekanal 60 und die Ausflusskanäle 34 zu
den Abgabeöffnungen 36 zwischen
diesen Platten vorgesehen sind. Es gibt viele verschiedene Arten,
ein vorbestimmtes Nutmuster in jeder Platte vorzusehen, das den
gewünschten
Abgabekanälen
entspricht. Diese sind Ätzen,
Gravieren, Schneiden oder ähnliche
Verfahren. Die Platten bestehen vorzugsweise aus Titan, Gold, keramischem
Material, Silizium, rostfreiem Stahl oder einem Polymer wie beispielsweise
PVC. Eine der Platten 35 ist um das abgerundete Ende der
anderen Platte herum gebogen, so dass die Ausflussöffnung 36 gegen
Druck von dem Gewebe geschützt ist,
der den Ausfluss reduzieren oder stoppen könnte. Der Ausfluss ist an der
Spitze des abgerundeten Endes der anderen Platte angeordnet, um
zu vermeiden, dass flüssige
Arznei sich um die Ausflussöffnung 36 herum
ansammelt.
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Die Ausflusskanäle 34 von dem am Außenumfang
verlaufenden Arzneizuführkanal
zu den Abgabeöffnungen
sind mit einer ansteigenden Querschnittsfläche versehen, abhängig von
dem Abstand von dem Reservoirmodul, so dass das gleiche Volumen
aus jeder Abgabeöffnung
ausgegeben wird (siehe Beschreibung in Verbindung mit 5).
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Es folgt nun eine Beschreibung eines
Verfahrens der Verwendung eines implantierbaren Systems zur Abgabe
von Arzneimitteln gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Abhängig von der einem Patienten
verschriebenen Therapie, beispielsweise der Dauer der Behandlung,
der sozialen Situation des Patienten, der vorgeschriebenen Dosis
etc., wird ein passendes Paar aus Reservoir- und Spendermodul ausgewählt. Der
Arzneiausfluss pro Zeiteinheit für
ein bestimmtes Spendermodul kann berechnet werden auf der Basis der
Anzahl der Abgabeöffnungen,
des Querschnittsbereichs der Arzneiabgabekanäle und der Viskosität für die flüssige Arznei.
Je höher
das Dosiervolumen, desto mehr Abgabeöffnungen, um das bei jeder Öffnung pro
Zeiteinheit abgegebene Dosiervolumen zu minimieren. Die Querschnittsfläche eines
Ausflusskanals liegt normalerweise im Bereich von 0,01 mm bis 0,1
mm.
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Die Durchflussgeschwindigkeit des
Spendermoduls liegt normalerweise im Bereich von 8–12 μl/Stunde.
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Das Volumen des inneren Reservoirs
liegt normalerweise im Bereich von 4–30 ml.
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Das Spendermodul ist mit dem Reservoirmodul über die
mit Gewinde versehenen Nippel durch Drehen der Module relativ zueinander,
bis der Anschlagvorsprung in Eingriff gerät, verbunden. Eine Nadel einer
Spritze, gefüllt
mit einer Arznei, durchdringt die Membranen des Spendermoduls und öffnet das
Ventil durch Bewegen des Ventilteils 19 in seine untere
Position. Das innere Reservoir des Reservoirmoduls wird dann gefüllt gemäß dem durch
das Vakuum innerhalb des Reservoirs ausgeübten Unterdruck. Wenn das innere
Reservoir mit einer Arznei gefüllt
ist, üben
die Arzneiausstoßmittel,
beispielsweise Platten und zumindest eine Feder, eine Kraft auf
das innere Reservoir aus, die den Druck innerhalb des Reservoirs
ansteigen lässt.
Das innere Reservoir stößt dann die
flüssige
Arznei zu den Arzneiabgabekanälen
des Spendermoduls aus und so zu dem Gewebe in der Nähe des implantierten
Systems. Diese Situation dauert an, bis das innere Reservoir so
komprimiert ist, dass der Druck innerhalb des Reservoirs geringer
ist als der Gegendruck von dem Gewebe in der Nähe der Abgabeöffnungen.
Es ist dann möglich,
das Reservoirmodul nachzufüllen,
und der oben beschriebene Vorgang wird wiederholt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht
auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene
Alternativen, Modifikationen und Äquivalente können verwendet
werden. Daher sollten die oben beschriebenen Ausführungsformen
den Bereich der Erfindung nicht begrenzen, der durch die anliegenden
Ansprüche
definiert ist.