DE60035887T2 - Medikamentenzufuhrregulierung durch strömungsabzweigung - Google Patents

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    • A61M5/16813—Flow controllers by controlling the degree of opening of the flow line

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Zufuhr von Medikamenten, insbesondere im Zusammenhang mit einem Medikamentenzufuhrsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Viele Krankheiten oder Indikationen, z.B. Krebs, Arthritis, Herzkrankheit, etc., benötigen eine langfristige, chronische Zufuhr von Medikamenten oder Wirkstoffen an einen Patienten. Eine langfristige Zufuhr von Medikamenten oder Wirkstoffen kann durch die Verwendung von Medikamentenzufuhrsystemen erreicht werden, die ein Medikamentenzufuhrgerät beinhalten, das in den Körper eines Patienten implantiert oder äußerlich angebracht sein kann. Medikamentenzufuhrsysteme können außerdem Medikamente oder Wirkstoffe über an Medikamentenzufuhrgerate angeschlossene Katheter einen gezielten Ort innerhalb des Körpers zuführen, wobei das distale Ende solcher Katheter am gewünschten Zufuhrort im Körper angeordnet ist und der Katheter als Kanal für das Medikament oder den gewünschten Wirkstoff von dem Medikamentenzufuhrgerät zu dem gewünschten Zufuhrort im Körper agiert. Medikamen tenzufuhrgeräte, die einstellbare Medikamentenzufuhrraten haben, sind in der Technik bekannt (siehe z.B. US-Patent Nr. 4 692 147 ). Jedoch beinhalten solche Geräte mit variablen oder programmierbaren Medikamentenzufuhrraten oft komplexe mechanische Elemente, was solche Medikamentenzufuhrgeräte sperrig und störungsanfällig machen kann. Konstant-Medikamentenzufuhrgeräte stellen eine Medikamentenzufuhr mit einer vorgewählten, im Wesentlichen nicht fluktuierenden Rate bereit und sorgen somit für eine Voraussagbarkeit der zugeführten Dosis. Jedoch haben die Konstant-Medikamentenzufuhrgeräte die Beschränkung, dass die Rate des zugeführten Medikaments oder Wirkstoffs nicht ohne weiteres angepasst werden kann, insbesondere wenn das Medikamentenzufuhrgerät im Körper implantiert ist. Die Möglichkeit, die Rate, mit der das Medikament verabreicht wird, ohne weiteres abzuändern, ist oft deswegen wünschenswert, weil es Flexibilität in einer therapeutischen Behandlungsvorschrift bietet und in manchen Fällen eine Anforderung von bestimmten Therapien sein kann. Zum Beispiel können die Medikamentenbedürfnisse eines Patienten vor dem Beginn der Therapie nicht feststellbar sein (z.B. kann eine Dosistitration benötigt werden, um die geeignete Dosierung zu bestimmen), oder ein Patient kann steigende Dosen (z.B. aufgrund von Toleranzentwicklung) oder sinkende Dosen (z.B. da der Patient genest) benötigen. Bei einem Konstant-Medikamentenzufuhrgerät kann die Anpassung der Medikamentenzufuhrrate die Entfernung des Geräts aus dem Körper des Patienten und/oder das Abtrennen von einem Medikamen tenzufuhrsystem (z.B. Abtrennung von einem Katheter) und Anpassung oder sogar einen Austausch des Geräts erfordern.
  • Die US-A-4 585 941 offenbart ein Dosimetriesystem, bei dem der Flüssigkeitsstrom dadurch reguliert wird, dass etwas Infusionsflüssigkeit von einem Abzweigungselement abgezweigt wird, das dazu geeignet ist, Infusionsflüssigkeit in einen externen Überschussbehälter abzuzweigen. Die US-A-4 562 829 offenbart ein Infusionssystem, bei dem ein Abzweigungsgerät einen Schlauch und einen bakteriellen Filter aufweist. Zu Strömungsregulierungszwecken sind die letzteren angepasst, um etwas von den Infusionsflüssigkeiten in einen externen Überschussbehälter abzuzweigen. Die US-A-3 949 744 offenbart einen Apparat, um Flüssigkeiten über einen Schlauch einer Behandlungsstelle eines Patienten zu verabreichen. Der Apparat weist einen justierbaren Strömungsregulierer auf, der mittels einer handbetätigbaren Klemme den Schlauch flach drückt, wobei die Klemme außerhalb des Patienten bereitgestellt wird. Zusammenfassend weisen die in der Technik bekannten Medikamentenzufuhrsysteme sperrige Strömungsregulierungsmittel auf, die nicht dazu geeignet sind, teilweise oder komplett innerhalb des Körpers eines Patienten implantiert zu sein.
  • Es gibt somit in dem Gebiet ein Bedürfnis nach einem Mechanismus, der die Anpassung der Rate eines Medikamentenzufuhrgeräts ermöglicht, aber dennoch die Notwen digkeit von komplexen oder sperrigen Regelungselementen entfallen lässt, die dem Medikamentenzufuhrgerät zugeordnet sind. Die vorliegende Erfindung widmet sich diesem Problem.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung zeichnet sich durch ein Abzweigungselement aus, das mit dem Zufuhrweg kommunizierend angeordnet ist, wobei das Abzweigungselement einen Abzweigungsweg zur Verfügung stellt, der dazu ausgelegt ist, ein von dem Zufuhrweg abgezweigtes Medikament zu einer Stelle innerhalb des Lebewesens zu fördern, die sich außerhalb der spezifischen Behandlungsstelle befindet, wobei das Medikamentenzufuhrsystem teilweise oder vollständig innerhalb des Körpers des Lebewesens implantierbar ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das Abzweigungselement manuell justierbar oder fernjustierbar.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Abzweigungselement ein Ventil.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Durchflussregulierer ferner einen Abzweigungskanal auf, der einen Abzweigungsweg definiert.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kreuzen sich der Zufuhrkanal und der Abzweigungskanal in einer im Wesentlichen T-förmigen, Y-förmigen oder U-förmigen Konfiguration.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Abzweigungskanal einen Abzweigungsauslass auf und der Kanal steht in fluidischer Verbindung mit einem Überschussreservoir zum Aufnehmen eines Medikaments aus dem Abzweigungsauslass.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Zufuhrkanal ein Befestigungselement zur Befestigung des Medikamentenzufuhrgeräts an dem Medikamentenzufuhreinlass auf.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Durchflussregulierer innerhalb eines Gehäuseteils enthalten und weist das Gehäuseteil ein biokompatibles, implantierbares Material auf.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Durchflussregulierer an einem Medikamentenzufuhrkatheter angebracht, der an einem distalen Ende des Zufuhrkanals vorhanden ist, um einen Medikamentenfluss von dem Zufuhrweg aus dem Medikamentenzufuhrauslass und in ein Lumen des Medikamentenzufuhrkatheters zu ermöglichen.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Durchflussregulierer ferner einen Abzweigungskanal auf, der einen Abzweigungseinlass, einen Abzweigungsauslass und ein Abzweigungslumen aufweist, das sich zwischen dem Abzweigungseinlass und dem Abzweigungsauslass erstreckt und dadurch das Abzweigungskanallumen einen Abzweigungsweg definiert, wobei ein durch das Abzweigungselement abgezweigtes Medikament in den Abzweigungsweg fließt, der durch den Abzweigungskanal definiert ist.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Medikamentenzufuhrgerät implantierbar.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das System ferner ein Fernbetätigungsgerät zur Betätigung des Abzweigungselements auf.
  • Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die Kontrolle der Medikamentenzufuhr von einem Medikamentenzufuhrgerät zu einer Behandlungsstelle ohne die Notwendigkeit zur Anpassung irgendeines Elements des Medikamentenzufuhrgeräts an sich erreicht wird, z.B. ohne die von dem Medikamentenzufuhrgerät erzeugte Volumenzufuhrrate anzupassen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn besondere Schwierigkeiten oder Unannehmlichkeiten beim Justieren der Menge des von dem Medikamentenzufuhrgerät zugeführten Medikaments auftreten können.
  • Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung ist, dass die Geräte der Erfindung in einer Art und Weise verwendet werden können, die die Notwendigkeit, invasive Verfahren durchzuführen, um die von dem Medikamentenzufuhrgerät zugeführte Dosis zu verändern, vermeidet. Zum Beispiel kann der Durchflussregulierer so bereitgestellt werden, dass das Abzweigungselement des Durchflussregulierers außerhalb des Körpers des Lebewesens erreichbar bleibt. Alternativ kann das Abzweigungselement fernsteuerbar sein und somit die Anpassung des implantierten Durchflussregulierers von außerhalb des Körpers erlauben.
  • Die Erfindung ist auch zur Verwendung von Vorteil, wenn Medikamenten-Mikromengen zu einer Behandlungsstelle zugeführt werden sollen, wenn die Behandlungsstelle ein relativ beschränkter Bereich ist und/oder wenn die Medikamentenzufuhr ortsspezifisch ist. In diesen Zusammenhängen kann die Abzweigung auch eines kleinen Medikamentenvolumens einen verhältnismäßig großen Effekt auf das der Behandlungsstelle zugeführte gesamte Medikamentenvolumen und/oder den biologischen Effekt an der Behandlungsstelle hervorrufen.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass wenn die Erfindung in Verbindung mit Medikamentenzufuhr zu einer spezifischen Behandlungsstelle verwendet wird. Das abgezweigte überschüssige Medikament kann in den großen Blutkreislauf abgeführt werden, wo das Medikament schnell metabolisiert, deaktiviert und/oder ausgeschieden wird und somit keinen wesentlichen organischen Effekt auf das Lebewesen hat. Nur ein Medikament, das einer spezifischen Behandlungsstelle zugeführt wird, hat den gewünschten biologischen Effekt. Diese Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn die gewünschte Stelle zur Medikamentenzufuhr eine Stelle ist, die relativ isoliert ist von körpereigenen Reinigungseffekten (z.B. innerhalb der perikardialen Tasche des Herzens oder dem intrathekalen Raum des zentralen Nervensystems), weil kleine Anpassungen in der Menge der zu der gewünschten Stelle zugeführten Medikamente signifikante Änderungen der lokalen Konzentration des Medikaments an der Stelle und somit des therapeutischen Effekts hervorrufen können.
  • Wenn der Durchflussregulierer mit einer Fernjustagequelle verwendet wird, ist die Erfindung zudem darin vorteilhaft, dass sie Kontrolle über die Therapie vorsieht, indem sie dem Kliniker oder dem Patienten die Möglichkeit zur Verfügung stellt, die Dosierung ohne die Notwendigkeit, das Implantat zu entfernen, anzupassen. Zusätzlich ist eine Fernjustagequelle, die außerhalb des Körpers ist, leichter zugänglich für Wartung (z.B. Austausch von Batterien). Wenn die externe Fernjustagequelle dem Abzweigungselement periodisch signalisiert (z.B. nur für eine zur Betätigung des Abzweigungselements nötigen Zeitdauer), sind die Energieanforderungen signifikant minimiert und verlängern somit die Zeit zwischen Wartungsintervallen (z.B. Batteriewechseln).
  • Diese und andere Ziele, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten aufgrund des Lesens dieser Offenbarung in Kombination mit den Zeichnungen, worin gleiche Bezugsziffern durchweg gleiche Komponenten bezeichnen, ersichtlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
  • Die 1A, 1B und 1C sind schematische Darstellungen, die eine Medikamentenzufuhrkontrolle und einen Durchflussregulierer, um jene zu erreichen, zeigen.
  • 1D ist eine Ausschnittdarstellung eines als Abzweigungselement in dem Durchflussregulierer der Erfindung verwendbaren Solenoids.
  • 2 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der ein drehbares Ventil 42 aufweist, wobei der Zufuhrkanal 20 offen ist.
  • 3 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der ein drehbares Ventil 42 aufweist, wobei der Abzweigungskanal 30 offen ist.
  • 4 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der ein Stabelement 52 aufweist, das so angeordnet ist, dass der Zufuhrkanal 20 offen und der Abzweigungskanal 30 geschlossen ist.
  • 5 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der ein Stabelement 52 aufweist, das so angeordnet ist, dass der Zufuhrkanal 20 geschlossen und der Abzweigungskanal 30 geöffnet ist.
  • 6 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der einen Stab 52 und einen Kippschalter 54 aufweist, die so angeordnet sind, dass Zufuhrkanal 20 offen und Abzweigungskanal 30 geschlossen ist.
  • 7 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der einen Stab 52 und einen Kippschalter 54 aufweist, die so angeordnet sind, dass Zufuhrkanal 20 geschlossen und der Abzweigungskanal 30 offen ist.
  • 8 ist eine schematische Darstellung, welche die Regulierung der Durchflussrate eines Zufuhrweges 60 durch die Modulation des relativen Widerstands von Zufuhrweg 60 und Abzweigungsweg 70 illustriert.
  • 9 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der eine im Wesentlichen nicht aufgepumpte Manschette 57 aufweist, die über einem deformierbaren distalen Teil des Zufuhrkanals 20 angeordnet ist.
  • 10 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der eine aufgepumpte Manschette 57 aufweist, die über einem deformierbaren distalen Teil des Zufuhrkanals 20 angeordnet ist, um den Fluss durch den Zufuhrweg 60 zu erschweren und den Fluss durch den Abzweigungsweg 70 zu erhöhen.
  • Die 11 und 12 sind Ausschnittdarstellungen eines Durchflussregulierers 10, der eine hydraulische Manschette 57 aufweist, die über einem deformierbaren distalen Teil des Zufuhrkanals 20 und über einem deformierbaren Teil des Abzweigungskanals 30 angeordnet ist.
  • 13 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der einen Stab 52 aufweist, der so angeordnet ist, dass er an deformierbaren Oberflächen des Zufuhrkanals 20 und des Abzweigungskanals 30 anstößt, wobei der Stab 52 sich in einer Stellung befindet, um den Abzweigungskanal 30 im Wesentlichen zu schließen.
  • 14 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der einen Stab 52 aufweist, der so angeordnet ist, dass er an deformierbaren Oberflächen des Zufuhrkanals 20 und des Abzweigungskanals 30 anstößt, wobei der Stab 52 sich in einer Stellung befindet, um den Zufuhrkanal 20 im Wesentlichen zu schließen.
  • 15 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10 in einer Y-förmigen Konfiguration, wobei ein Ventil 31 sich in einer Stellung zur Abzweigung von ungefähr 50% des Medikaments in den Abzweigungskanal 30 befindet.
  • 16 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10 in einer Y-förmigen Konfiguration, wobei ein Ventil 31 sich im Wesentlichen in einer Stellung zur Schließung des Abzweigungskanals 30 befindet.
  • 17 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10 in einer Y-förmigen Konfiguration, wobei ein Ventil 31 sich im Wesentlichen in einer Stellung zur Schließung des Zufuhrkanals 20 befindet.
  • 18 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10 in einer U-förmigen Konfiguration, wobei ein stabähnliches Ventil 57 sich in einer Stellung zur im Wesentlichen kompletten Schließung des Abzweigungskanals 30 und zur im Wesentlichen vollständigen Öffnung des Zufuhrkanals 20 befindet.
  • 19 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10 in einer U-förmigen Konfiguration, wobei ein stabähnliches Ventil 57 sich in einer Stellung zur im Wesentlichen vollständigen Schließung des Zufuhrkanals 20 und vollständigen Öffnung des Abzweigungskanals 30 befindet.
  • 20 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10 der Erfindung, der ein Überschussreservoir 90 aufweist.
  • 21 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10 der Erfindung, der funktionsmäßig an einem Medikamentenzufuhrgerät 110 und an einem Überschussreservoir 90 befestigt ist.
  • 22 ist eine Ausschnittdarstellung eines Zufuhrsystems 100 der Erfindung, das ein Medikamentenzufuhrgerät 110 und einen Durchflussregulierer 10 aufweist.
  • 23 ist eine Ausschnittdarstellung eines Durchflussregulierers 10, der als eine einzige befestigbare Einheit zur Verfügung gestellt wird.
  • 24 ist eine schematische Darstellung, welche die Verwendung eines Medikamentenzufuhrsystems 100 illustriert, das implantiert ist zur Verwendung bei einer ortsspezifischen Medikamentenzufuhr zu einer Behandlungsstelle 7, wobei das abgezweigte Medikament einer Körperstelle innerhalb des Körpers des Lebewesens 5 zugeführt wird.
  • 25 ist eine Ausschnittdarstellung eines Medikamentenzufuhrsystems 100, das ein Medikamentenzufuhrgerät 110 aufweist, das an einem Katheter 120 befestigt ist, wobei der Katheter 120 einen Durchflussregulierer 10 als einen integralen Bestandteil aufweist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Bevor die vorliegenden Geräte beschrieben werden, soll deutlich werden, dass diese Erfindung nicht auf die einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, da solche selbstverständlich variieren können. Es muss auch davon ausgegangen werden, dass die hier benutzte Terminologie nur dem Zwecke der Beschreibung der einzelnen Ausführungsbeispiele dient und nicht beabsichtigt, den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu beschränken, welcher nur durch die angefügten Ansprüche beschränkt sein wird.
  • Es muss bemerkt werden, dass die Singularformen "ein", "eine" und "der/die/das", wie hier und in den angefügten Ansprüchen verwendet, Pluralbezüge beinhalten, außer der Zusammenhang gebietet es klar anderweitig. Beispielsweise beinhaltet somit ein Bezug auf "eine Formulierung" Mischungen von verschiedenen Formulierungen.
  • Wo ein Bereich von Werten angegeben ist, wird davon ausgegangen, dass jeder Zwischenwert bis zum Zehntel der Einheit der unteren Grenze, außer der Zusammenhang gebietet es klar anderweitig, zwischen den oberen und den unteren Grenzen dieses Bereichs ebenfalls explizit offenbart ist. Jeder kleinere Bereich zwischen irgendeinem genannten Wert oder Zwischenwert in einem genannten Bereich und irgendeinem anderen genannten Wert oder Zwischenwert in diesem genannten Bereich ist innerhalb der Erfindung umfasst. Die oberen und unteren Grenzen dieser kleineren Bereiche können unabhängig in dem Bereich eingeschlossen oder ausgeschlossen sein, und jeder Bereich, bei dem jede, keine oder beide Grenzen in den kleineren Bereichen eingeschlossen sind, ist auch innerhalb der Erfindung umfasst, vorbehaltlich irgendeiner speziell ausgenommenen Grenze in dem genannten Bereich. Wo der genannte Bereich eine oder beide Grenzen beinhaltet, sind dennoch Bereiche, die eine oder beide dieser eingeschlossenen Grenzen ausschließen, auch in der Erfindung umfasst.
  • Wenn nicht anderweitig definiert, haben alle technischen und wissenschaftlichen Ausdrücke, die hier benutzt werden, dieselbe Bedeutung, wie sie ein Fachmann des zu der Erfindung gehörigen Fachgebiets im Allgemeinen versteht. Obwohl alle Materialien ähnlich oder äquivalent zu den hier beschriebenen in der Praxis oder zum Testen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden die bevorzugten Materialien im Folgenden beschrieben. Alle hierin angegebenen Veröffentlichungen sind hier durch Bezug eingebunden, um die spezifischen Materialien, bezüglich derer die Veröffentlichungen zitiert sind, zu offenbaren und zu beschreiben.
  • Die hier diskutierten Veröffentlichungen werden einzig und allein wegen ihrer Offenbarung vor dem Sing-Datum der vorliegenden Anmeldung angegeben. Nichts sollte hierin als Zugeständnis aufgefasst werden, dass die vorliegende Erfindung nicht beansprucht, aufgrund von vorheriger Erfindung solch einer Veröffentlichung vorauszugehen. Ferner können die mitgelieferten Erscheinungsdaten von den tatsächlichen Veröffentlichungsdaten abweichen, was unabhängig bestätigt werden müsste.
  • Definitionen
  • "Medikamentenzufuhrsystem" soll sich auf jedes Gerät oder jede Kombination von Geräten beziehen, die für einen Medikamententransport von einem Medikamentenreservoir zu einer Behandlungsstelle sorgen kann. "Medikamentenzufuhrgerät" umfasst somit zum Beispiel ein Medikamentenzufuhrgerät (z.B. eine implantierbare Pumpe) mit einem Durchflussregulierer der Erfindung; eine Kombination aus Medikamentenzufuhrgerät, Durchflussregulierer und Medikamentenzufuhrkatheter; und dergleichen.
  • Der Begriff "Behandlungsstelle", wie hier verwendet, soll sich auf eine gewünschte Stelle zur Medikamentenzufuhr von einem Medikamentenzufuhrgerät der Erfindung beziehen. "Behandlungsstelle" soll somit, obwohl es nicht notwendigerweise darauf beschränkt ist, eine subkutane, perkutane, intravenöse, intrathekale, intramuskuläre, intraarterielle, intravaskuläre, intraperitoneale, intraspinale, epidurale, intrakranielle, peritumorale oder intratumorale (d. h. innerhalb eines Krebsgeschwürs) Stelle innerhalb eines Lebewesens, ebenso gut wie Stellen innerhalb oder nahe einem ausgewählten Organ oder Gewebe (z.B. zentrales Nervensystem (z.B. intraspinal (z.B. epidural, intrathekal, etc.) in der spinalen Flüssigkeit, dem Gehirn, etc.), peripheres Nervensystem, Niere, Leber, Pankreas, Herz (z.B. intraperikardial), Lunge, Auge, Ohr (z.B. Innenohr), Lymphknoten, Brust, Prostata, Ovaria, Hoden, Thyreoid, Milz, etc.), Verdauungssystem (z.B. Magen, Gastrointestinaltrakt, etc.), Skelettmuskel, Knochen, Harnblase, Gallenblase, Nebenniere, Fettgewebe, Nebenschilddrüse, Uterus, Eileiter, Haut, in einem Gefäß, das mit dem Kreislaufsystem assoziiert ist (z.B. Arterie, Arteriole, Blutgefäß, Vene, Kapillarbett, Lymphgefäß, insbesondere Arterien, die ein bestimmtes Organ oder Gewebe versorgen)), ein Tumorgeschwür (z.B. krebsartiger Tumor (z.B. fester Tumor), Zyste, etc.), an einer Stelle, die mit einer mikrobiellen Infektion (z.B. einer bakteriellen, viralen, parasitären oder Pilzinfektion) in Verbindung steht oder an einem autologen oder synthetischen Transplantat (z.B. ein vaskuläres Transplantat), beinhalten.
  • Der Begriff "Zugangsstelle" oder "Implantationsstelle" wird verwendet, um sich auf eine Stelle an oder in einem Lebewesen zu beziehen, an der ein Katheter der Erfindung zur Implantation und Positionierung innerhalb des Körpers des Lebewesens, z.B. zur Zufuhr von Medikamenten zu einer gewünschten Behandlungsstelle, eingeführt wird. Zum Beispiel kann, wenn ein Katheter zur Medikamentenzufuhr zum Rückenmark in ein Lebewesen implantiert wird, die Zugangsstelle oder Implantationsstelle eine subkutane Stelle sein, an der ein proximales Ende des Katheters im Wesentlichen gehalten wird, und die Behandlungsstelle ein Ort innerhalb oder nahe des Rückenmarks (Behandlungsstelle) sein, an der ein distales Ende des Katheters zur Medikamentenzufuhr angeordnet ist.
  • Der Begriff "Lebewesen" meint jedes Lebewesen, normalerweise ein Säugetier (z.B. Mensch, Hund, Katze, Pferd, Rind, etc.), für das Medikamentenzufuhr gewünscht ist.
  • Die Begriffe "Medikament", "therapeutischer Wirkstoff" oder "aktiver Wirkstoff", wie hier verwendet, sollen jede Substanz umfassen, die zur Zufuhr zu einer Behandlungsstelle eines Lebewesens geeignet ist, wobei die Substanzen sowohl pharmazeutisch aktive Medikamente beinhalten können, als auch biokompatible Substanzen, die keine pharmazeutische Aktivität in und aus sich selbst zeigen, aber die für einen gewünschten Effekt an der Behandlungsstelle sorgen, z.B. eine Behandlungsstelle spülen oder ausspülen (z.B. Salzlösung), die für die Expression oder Produktion eines gewünschten Genprodukts sorgen (z.B. Pro-Medikament, Polynukleotid, und dergleichen), etc. Im Allgemeinen werden "Medikament" und dergleichen verwendet, um jegliche Medikamente, die durch parenterale Verabreichung, insbesondere durch Injektion (z.B. intravaskulär, intramuskulär, subkutan, intrathekal, etc.) verabreicht werden, zu umfassen. Medikamente, die zur Zufuhr unter Verwendung der Geräte der Erfindung kompatibel sind, werden unten diskutiert und sind nach Lektüre der hier bereitgestellten Offenbarung, ohne weiteres für den Durchschnittsfachmann ersichtlich. Medikamente können optional in Kombination mit pharmazeutisch akzeptablen Trägern und/oder anderer zusätzlicher Zusammensetzungen, wie z.B. Antioxydanzien, Stabilisierungswirkstoffe, Durchdringungsverbesserer etc., bereitgestellt werden.
  • Der Begriff "therapeutisch effektive Menge" ist gemeint als eine Menge eines Medikaments oder eine Zufuhrrate eines Medikaments, die wirksam ist, um einen gewünschten therapeutischen Effekt zu ermöglichen. Der präzise therapeutische Effekt wird bezüglich dem zu behandelnden Leiden, des zu verabreichenden Medikaments und einer Vielfalt von anderen Faktoren, die die Durchschnittsfachleute zu würdigen wissen, variieren. Bestimmungen von präzisen Dosierungen sind Routine und aus dem Stand der Technik wohlbekannt.
  • Der Begriff "Behandlung" wird hier verwendet, um jede Behandlung jeder Krankheit oder jedes Leidens in einem Säugetier, insbesondere einem Menschen, abzudecken und beinhaltet: a) zu verhindern, dass eine Krankheit, ein Leiden oder ein Symptom einer Krankheit oder eines Leidens bei einem Lebewesen auftritt, das für die Krankheit anfällig sein kann, aber bei dem noch nicht diagnostiziert wurde, sie zu haben; b) eine Krankheit, ein Leiden oder ein Symptom einer Krankheit oder eines Leidens zu hemmen, z.B. seine Entwicklung aufzuhalten und/oder seinen Ausbruch oder seine Äußerung in dem Patienten zu verzögern; und/oder c) eine Krankheit, ein Leiden oder ein Symptom einer Krankheit oder eines Leidens zu lindern, z.B. eine Regression der Krankheit und/oder ihrer Symptome zu bewirken.
  • Überblick
  • Die vorliegende Erfindung umfasst Geräte zur Regulierung der Medikamentenzufuhrrate von einem Medikamentenzufuhrgerät. Wie in dem Schema der 1A-1C dargestellt, erreicht die Erfindung eine Regulierung der Medikamentenzufuhrrate von einem Medikamentenzufuhrgerät 110 durch Abzweigung des Medikamentenflusses von einem primären Medikamentenzufuhrweg 60 (Flussrichtung ist durch Pfeil 61 angedeutet) weg und in einen Abzweigungsweg 70 (Flussrichtung ist durch Pfeil 71 veranschaulicht). Eine Medikamentenabzweigung weg von dem Medikamentenzufuhrweg 60 wird erreicht, indem ein Durchflussregulierer 10 verwendet wird. Im Allgemeinen weist der Durchflussregulierer 10 auf: 1) einen Zufuhrkanal, der einen Zufuhrweg 60 definiert, der während der Verwendung zu einer Behandlungsstelle fließt; und 2) ein Abzweigungselement 40 (schematisch durch ein Ventilsymbol repräsentiert), das ein Ventil oder ein anderes Element sein kann, das eine Abzweigung des Medikamentenflusses von dem Zufuhrweg 60 ermöglicht, z.B. aus dem Zufuhrkanal durch einen proximalen Medikamentenausgangsauslass, der entlang des Zufuhrkanalkörpers angeordnet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Durchflussregulierer einen Abzweigungskanal auf, der in Flüssigkeitskommunikation mit dem Zufuhrkanal steht und den Abzweigungsweg 70 definiert, der von dem Zufuhrweg 60 wegfließt. Zur Klarheit weist die Mehrheit der Ausführungsbeispiele der hier veranschaulichten Erfindung sowohl einen Zufuhrkanal als auch einen Abzweigungskanal auf; jedoch soll die Erfindung nicht so beschränkt sein.
  • Der Durchflussregulierer kann durch eine Vielfalt von Ausführungsbeispielen gegeben sein. Zum Beispiel kann das Abzweigungselement des Durchflussregulierers angeordnet sein an der Verbindungsstelle zwischen den Zufuhr- und Abzweigungswegen (siehe z.B. 1A), an einer zu dem Abzweigungsauslass distalen Stelle des Zufuhrweges (siehe z.B. 1B) oder, wo der Durchflussregulierer einen Abzweigungskanal aufweist, der den Abzweigungsweg definiert, kann das Abzweigungselement entlang des Körpers des Abzweigungskanals angeordnet sein (siehe z.B. 1C).
  • In einem Ausführungsbeispiel wird das abgezweigte Medikament in einem Überschussreservoir gesammelt. Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere nützlich, wenn das Medikamentenzufuhrsystem zur systemischen Medikamentenzufuhr ist, d.h., die Rate der systemischen Medikamentenzufuhr kann reguliert werden durch Abzweigung des Medikaments in ein Überschussreservoir.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein in den Abzweigungsweg 70 abgezweigtes Medikament zu einer Stelle innerhalb des Lebewesens zugeführt werden, wo das Medikament wenig oder keine ungewünschten Nebeneffekte haben wird, z.B. zu einer von der Wirkungsstelle eines Medikaments entfernten Stelle in dem Körper. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist insbesondere nützlich, wenn es dabei einen lokalen Vorteil von Medikamentenzufuhr zu einer Zielstelle gibt, wobei der lokale Vorteil zum Beispiel die Folge sein kann einer direkten Medikamentenzufuhr zu der gewünschten Wirkungsstelle (z.B. um mit systemischer Zufuhr einhergehende Nebeneffekte zu vermeiden), von Konzentrationseffekten (z.B. führt eine ortsspezifische Zufuhr zu einer Medikamentenkonzentration an der Behandlungsstelle, was durch systemische Zufuhrwege schwierig zu erreichen oder unerwünscht ist), und/oder von Charakteristiken des Medikaments selbst (z.B. kurze Halbwertszeit, Inaktivierung in dem systemischen Kreislauf, etc.). Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein elegantes Mittel zur Regulierung der Medikamentenzufuhrrate dar, indem es sich den Unterschied in der Medikamentenmenge, die einen biologischen Effekt an einer spezifischen Stelle hervorruft, relativ zu einer Medikamentenmenge, die einen biologischen Effekt hervorruft, wenn sie systemisch zugeführt wurde, zunutze macht. Die Erfindung macht sich diesen Unterschied in relativen therapeutischen Schwellen zunutze, um den systemischen Kreislauf als ein "Überschussreservoir" für ein von einem Medikamentenzufuhrweg, der auf eine spezifische Behandlungsstelle abzielt, abgezweigtes Medikament zu verwenden.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Abzweigungselement des Durchflussregulierers durch ein Fernbetätigungsgerät betätigt. Das Fernbetätigungsgerät kann signalisieren, das Abzweigungselement vollständig zu dem Medikamentenzufuhrweg zu öffnen, vollständig zu einem Abzweigungsweg zu öffnen oder für eine Einstellung des Abzweigungselements in jede Position zwischen diesen Extremen zu sorgen, um eine Einstellung des Medikamentenflusses zu der Behandlungsstelle zu erlauben. Das Fernbetätigungsgerät kann auch dazu verwendet werden, das Abzweigungselement stoßweise zu betätigen, um zum Beispiel für ein variables Umschalten zwischen der Öffnung und Schließung des Zufuhrweges zu sorgen, z.B. kann das Abzweigungselement bewirken, dass ein Medikament in den Zufuhrweg während einer ausgewählte Zeitdauer in spezifischen Intervallen zugeführt wird, die von Faktoren wie der Halbwertzeit des Medikaments an der Zufuhrstelle abhängen, z.B. kann ein Medikament in den Zufuhrweg während einer Stunde zugeführt werden, gefolgt von drei Stunden, in denen der Medikamentenfluss in den Abzweigungsweg abgezweigt wird.
  • Bestimmte exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung sind unten genauer beschrieben. Die unten und in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur exemplarisch und sollen in keinerlei Weise beschränkend sein.
  • Exemplarische Ausführungsbeispiele eines Durchflussregulierers
  • Der Durchflussregulierer der Erfindung kann ein beliebiges Element aufweisen, das geeignet ist, einen Öffnungs- und Schließungsgrad des Medikamentenabzweigungsweges zu ermöglichen und/oder einen Teil des Medika mentenflusses des Zufuhrwegs in den Abzweigungsweg umzuleiten. Zur Verwendung in einem Durchflussregulierer der Erfindung geeignete Abzweigungselemente beinhalten sowohl irgendwelche aus einer Vielfalt von fernsteuerbaren oder manuell betätigten Ventilen, piezoelektrischen Ventilen, Solenoiden und Schaltern, als auch irgendwelche aus einer Vielfalt von Geräten, die für einen variierenden relativen Durchflusswiderstand durch den Medikamentenzufuhrweg und den Medikamentenabzweigungsweg des Medikamentenzufuhrsystems sorgen können, aber beschränken sich nicht notwendigerweise darauf. In einem Ausführungsbeispiel wird das Abzweigungselement des Flussteilers durch ein Fernbetätigungsgerät außerhalb des Körpers fernbetätigt, wenn dies entweder vom Patient oder dem Kliniker gewünscht ist, um somit den Medikamentenfluss in dem Zufuhrkanal und, falls bereitgestellt, durch den Abzweigungskanal zu regulieren. Zum Beispiel ist in einem Ausführungsbeispiel das Abzweigungselement 40 ein Ventil, das, wie in 1D veranschaulicht ist, in der Form eines Solenoids 47 vorliegen kann. Irgendwelche aus einer Vielfalt von Solenoiden, die in der Technik wohl bekannt sind, sind zur Verwendung als Ventile in dem Abzweigungselement geeignet. Zum Beispiel kann das Abzweigungselement ein Ventil in der Form eines Solenoids sein. Das Solenoid kann zur Öffnung oder Schließung eines proximalen Medikamentenausgangsauslasses eines Zufuhrkanals, zur Öffnung und Schließung des Zufuhrkanallumens (z.B. dadurch den Durchfluss durch einen proximalen Medikamente nausgangauslass eines Zufuhrkanals erhöhend) oder innerhalb eines Abzweigungskanals angeordnet sein.
  • Verschiedene Solenoide, die zur Verwendung in der Erfindung geeignet sind, sind in der Technik wohlbekannt. Wie in 1D veranschaulicht ist, kann ein Solenoid 47 einen Stab oder Kolben 52 aufweisen, der verschiebbar in einem Schaft 53 aufgenommen ist. Dichtungen 47 sorgen für einen flüssigkeitsdichten Verschluss, um Rückfluss in den Mechanismus des Solenoids zu verhindern. 1D stellt anschaulich das Solenoid dar, das zur Öffnung und Schließung eines Kanallumens angeordnet ist, z.B. angeordnet innerhalb des Körpers 24, 34 eines Zufuhrkanals 20 oder eines Abzweigungskanals 30, um die variierenden Öffnungs- und Schließungsgrade des Zufuhrkanallumens 24 oder des Abzweigungskanallumens 34 zu ermöglichen. Wenn das Solenoid 47 in der geöffneten Position ist, ist der Stab 52 vollständig oder teilweise in den Schaft 53 zurückgezogen, um einen Fluss durch das Lumen 24, 34 zu erlauben. Wenn das Solenoid 47 in der vollständig geschlossenen Position ist, wird der Stab 52 in einem Widerlager 48 aufgenommen und sorgt somit für eine Flüssigkeitsverschluss zwischen dem distalen Ende 51 des Stabes 52 und dem Widerlager 48. Stromspeisung zu elektrischen Spulen 49, die den Stab 52 umgeben, bewirkt Bewegung des Stabes 52 innerhalb des Schaftes 53, um variierende Öffnungs- und Schließungsgrade des Lumens oder anderer Öffnungen zu ermöglichen.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel, das in den 2 und 3 dargestellt ist, weist ein Durchflussregulierer 10 ein Abzweigungselement in der Form eines drehbaren Ventils 42 auf, das einen im Wesentlichen T-förmigen Kanal 43 aufweist, der innerhalb einer ringartigen Struktur 44 sitzt. Das drehbare Ventil ist in einem Medikamentenzufuhrkanal 20 und einem Medikamentenabzweigungskanal 30 angeordnet. Der Medikamentenzufuhrkanal 20 weist ein im Wesentlichen längliches Bauteil auf, das ein Lumen definiert, durch welches ein Medikamentenzufuhrweg 60 von einer proximalen Medikamenteneingangsöffnung 21 zu einer distalen Medikamentenzufuhrauslassöffnung 22 führt, wenn das Ventil 42 in einer wie in 2 dargestellten Position ist. Der Medikamentenabzweigungskanal 30 weist ein im Wesentlichen längliches Bauteil auf, das einen Abzweigungseinlass 31 und einen Abzweigungsauslass 32 definiert und das ferner ein Lumen definiert, durch welches ein Medikamentenabzweigungsweg 70 führt, wenn das Ventil 42 in einer wie in 3 dargestellten Position ist. Der Zufuhrkanal 20 und der Abzweigungskanal 30 können als separate, angeschlossene Komponenten bereitgestellt sein oder einstückig geformt sein (z.B. kann der Abzweigungskanal eine verlängerte Öffnung einer Seitenwand des Zufuhrkanals sein). Das Ventil 42 und zumindest Teile des Medikamentenzufuhrkanals 20 und des Abzweigungskanals 30 sind in einem Gehäuseelement 45 montiert, um das Lumen der Kanäle 20, 30 und 43 im Wesentlichen innerhalb der gleichen Ebene zu halten und optional eine flüssigkeitsdichte oder flüssigkeitsresistente Kammer für den Durchflussregulierer 40 bereitzustellen, z.B. um den Fluss von Umgebungsflüssigkeit in die Öffnungen des Ventilkanals 43 zu verhindern. Das Gehäuseelement 45 kann Elemente aufweisen, um die Positionierung des Durchflussreguliererventils 40 zu ermöglichen und/oder um sicherzustellen, dass die Drehung des Ventils 40 in einer Position gestoppt wird, die für Flüssigkeitskommunikation zwischen der Medikamenteneinlassöffnung 21 durch das Ventil 40 und aus entweder dem distalen Auslass 22 (2) oder dem Abzweigungsauslass 32 (3) sorgt. Die Dichtungen 47, die um den äußeren Umfang des drehbaren Ventils 40 und/oder an den Öffnungen des Medikamentenzufuhrkanals 20, des Medikamentenabzweigungskanals 30 und an einer Position innerhalb des Gehäuseelements 45 angeordnet sind, um die Schließung eines Endes des T-förmigen Kanals 43, der während der Verwendung nicht in Kommunikation mit dem Zufuhrkanal 20 oder dem Abzweigungskanal 30 steht (siehe z.B. 2 und 3), sorgen für einen flüssigkeitsdichten Verschluss, um den Fluss durch die Ventilkanäle zu ermöglichen. Das drehbare Ventil 42 des Durchflussregulierers kann manuell oder fernbetätigt werden und kann unter Verwendung von mechanischen, elektromechanischen (z.B. einem Microdrive-Motor) oder elektromagnetischen (z.B. einem Solenoid) Mitteln gedreht werden.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Durchflussregulierer 10 ein Abzweigungselement in der Form eines verschiebbaren Stabelements 52 in einem schalthebelartigen Ventilmechanismus auf (siehe z.B. 4 und 5). Die Enden des Stabes 52 sind verschiebbar innerhalb von Seitenöffnungen des Abzweigungskanals 30 und des Medikamentenzufuhrkanals 20 aufgenommen. Dichtungen 47 an jeder dieser Öffnungen sorgen für einen flüssigkeitsdichten Verschluss mit dem Stab 52. 4 zeigt den Stab 52 so angeordnet, dass der Medikamentenzufuhrkanal 20 vollständig offen und der Abzweigungskanal 30 vollständig geschlossen ist, z.B. fließt sämtliche Medikamentenformulierung, die am Einlass 21 eingeführt wird, durch den Medikamentenzufuhrweg 60 zum Medikamentenauslass 22. Verschieben des Stabes 52 in das Lumen des Medikamentenzufuhrkanals 20 kann für variierende und umgekehrt proportionale Schließungsgrade des Medikamentenzufuhrkanals 20 und Öffnungsgrade des Abzweigungskanals 30 bis hin zu, und einschließlich, vollständiger Schließung des Medikamentenzufuhrkanals 20 und vollständiger Öffnung des Abzweigungskanals 30 sorgen, so dass im Wesentlichen all das in den Einlass 20 eingeführte Medikament durch den Abzweigungsweg 70 fließt. Der Durchflussregulierer kann in einem Gehäuseelement 45 untergebracht sein, um den Mechanismus des Durchflussregulierers vor Umgebungsflüssigkeiten zu schützen. Bewegung des Stabes 52 kann manuell oder fernbetätigt erreicht werden und kann unter Verwendung von mechanischen, elektromechanischen (z.B. einem Microdrive-Motor) oder elektromagnetischen (z.B. einem Solenoid) Mitteln gedreht werden.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Durchflussregulierer 10 ein Abzweigungselement auf, das ein Stabelement 52 und einen Umschalter 54 aufweist, die in einem Gehäuseelement 45 enthalten sind (6 und 7). Wie in den exemplarischen Ausführungsbeispielen, die in den 4 und 5 dargestellt sind, ist der Stab 52 verschiebbar innerhalb einer Seitenöffnung des Abzweigungskanals 30 und einer Seitenöffnung des Medikamentenzufuhrkanals 20 aufgenommen, wobei Dichtungen 47 an jeder dieser Öffnungen für einen flüssigkeitsdichten Verschluss mit dem Stab 52 sorgen. Der Umschalter 54 ist an dem Stab 52 befestigt und ist innerhalb des Gehäuseelements 45 im Drehpunkt 55 und am Stab 52 im Drehpunkt 56 drehbar gelagert. Bewegung des Umschalters 54 in eine Richtung zu dem Zufuhrkanal 20 hin resultiert in einem gleichzeitigen Öffnen des Zufuhrkanals 20 und Schließen des Abzweigungskanals 30; Bewegung des Umschalters 54 in eine Richtung zu dem Abzweigungskanal 30 hin resultiert in einem gleichzeitigen Schließen des Zufuhrkanals 20 und Öffnen des Abzweigungskanals 30. Der Umschalter 54 und der Stab 52 können eingestellt werden, um für jeden relativen Öffnungs- und Schließungsgrad der Kanäle 20 und 30 zu sorgen. Bewegung des Umschalters 55 und des Stabes 52 kann manuell oder fernbetätigt erreicht werden und kann unter Verwendung von mechanischen, elektromechanischen (z.B. einen Getriebemotor) oder elektromagnetischen (z.B. einem Solenoid) Mitteln gedreht werden.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel wird Strömungsabzweigung durch Deformation des Abzweigungskanals 30 und/oder des Zufuhrkanals 20, um ihre relativen Innen durchmesser zu variieren, erreicht. Wie in 8 schematisch dargestellt, wird eine Erhöhung des Widerstands am Zufuhrweg 60 (z.B. im Punkt A) relativ zu dem Widerstand am Abzweigungsweg 70 (z.B. im Punkt B) in einer Medikamentenabzweigung in den Abzweigungsweg 70 resultieren, z.B. aus einem proximalen Medikamentenausgangsauslass 25, der in Flüssigkeitskommunikation mit einem Abzweigungskanal 30 (in 8 durch gestrichelte Linien dargestellt) steht. Gleichfalls wird eine Erhöhung des Widerstands am Abzweigungsweg 70 relativ zu dem Widerstand am Zufuhrweg 60 darin resultieren, dass weniger Medikament durch den Abzweigungsweg 70 und mehr durch den Zufuhrweg 60 fließt. Ein Widerstand im Abzweigungsweg 70 und/oder im Zufuhrweg 60 kann durch Anwendung von externem Druck bereitgestellt werden, der durch mechanische Kraft, hydraulischen Druck und dergleichen bereitgestellt werden kann, um gegen einen deformierbaren Kanalwandteil zu drücken und/oder um den Kanal abzuklemmen.
  • Eine Startdurchflussrate des Zufuhrkanals größer als eine Durchflussrate des Abzweigungskanals kann eingestellt werden, um zu verhindern, dass ein Medikament einfach durch den Abzweigungsweg fließt und dabei wenig oder kein Medikament den Zufuhrauslass an dem distalen Ende des Zufuhrkanals erreicht. Zum Beispiel kann der Innendurchmesser des Zufuhrkanals größer als der Innendurchmesser des Abzweigungskanals sein und somit für eine langsamere Durchflussrate durch den Abzweigungskanal sorgen. Alternativ oder zusätzlich kann der proximale Medikamentenausgangsauslass des Zufuhrkanals von einem kleinen Durchmesser sein, was nur ein "langsames Tröpfeln" durch den proximalen Medikamentenausgangsauslass erlaubt, es sei denn, dass der Durchflusswiderstand in dem Zufuhrkanal an einer zu dem Medikamentenausgangsauslass distalen Stelle erhöht wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Innendurchmesser des Abzweigungskanals von einem kleineren Durchmesser relativ zu dem Innendurchmesser des Zufuhrkanals sein und erlaubt daher in Ermangelung eines externen Drucks auf den Zufuhrkanal nur ein langsames Tröpfeln in den Abzweigungskanal. Alternativ oder zusätzlich kann der proximale Medikamentenausgangsauslass und/oder der Abzweigungskanal vollständig oder teilweise gefüllt sein mit einem porösen oder semiporösen Material, um den Durchflusswiderstand in dem Abzweigungskanal relativ zu dem Zufuhrkanal zu erhöhen.
  • Modulierung des relativen Durchflusswiderstandes des Zufuhrweges 60 hinsichtlich des Abzweigungsweges 70 kann auf vielfältige Art und Weise erreicht werden. Zum Beispiel kann das Abzweigungselement des Durchflussregulierers ein Kompressionselement aufweisen, das ein Mittel zum abwechselnden Erniedrigen oder Erhöhen des Innendurchmessers des Zufuhrkanals, des Abzweigungskanals oder beider bereitstellt. In einem Ausführungsbeispiel, das in den 9 und 10 veranschaulicht ist, weist der Durchflussregulierer 10 ein Abzweigungselement in der Form eines Kompressionselements auf, wobei das Kompressionselement eine aufblasbare Manschette 57 ist, die über einen deformierbaren distalen Teil des Zufuhrkanals 20 angeordnet ist. Die Manschette 57 kann mittels eines ballonartigen Aufblaselements 58 aufgeblasen werden, das einen Ballon, eine Verbindung, die den Ballon mit der Manschette kommunizieren lässt, und ein Einwegventil, das zwischen dem Ballon und der Manschette angeordnet ist, aufweist. Wenn die Manschette 57 im Wesentlichen unaufgeblasen ist, verursacht sie keine wesentliche Deformation des Zufuhrkanals 20. Eindrücken des Ballons 58 resultiert in einem Aufblasen der Manschette 57, was im Gegenzug in einer Deformation des Zufuhrkanals 20 unter der Manschette 57 und in einer Beschränkung des Medikamentendurchfluss durch den Zufuhrweg 60 resultiert und somit den Durchfluss durch den Zufuhrweg 70 erhöht.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel wird der relative Durchflusswiderstand im Zufuhrkanal 20 und Abzweigungskanal 30 mittels einer hydraulischen Manschette 80 kontrolliert, welche die Ballonelemente 81 und 82 aufweist, die über einem deformierbaren distalen Teil des Zufuhrkanals 20 bzw. über einem deformierbaren Teil des Abzweigungskanals 30 angeordnet sind. Die hydraulische Manschette 80 weist einen Stab 52 auf, der verschiebbar innerhalb eines Schaftes 53 angeordnet ist. Bewegung des Stabes 52 innerhalb des Schaftes 53 in eine Richtung zu dem Abzweigungskanal 30 hin erhöht den Druck auf Gas oder Flüssigkeit in dem Ballonelement 82, und eine damit einhergehende Verringerung des Drucks des Gases oder der Flüssigkeit im Ballonelement 81 führt zu einem entspre chend erhöhten Durchfluss durch den Zufuhrkanal 20 und einem entsprechend verringerten Durchfluss durch den Abzweigungskanal 30 (11). Bewegung des Stabes 52 innerhalb des Schaftes 53 in eine Richtung zu dem Zufuhrkanal 20 hin erhöht den Druck auf Gas oder Flüssigkeit im Ballonelement 81 und eine damit einhergehende Verringerung des Drucks des Gases oder der Flüssigkeit im Ballonelement 82 führt zu einem entsprechend erhöhten Durchfluss durch den Abzweigungskanal 30 und einem entsprechend verringerten Durchfluss durch den Zufuhrkanal 20 (12).
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel, das in den 13 und 14 veranschaulicht ist, ist das Abzweigungselement des Durchflussregulierers 10 ein Kompressionselement, das ein Stabelement 52 aufweist, das verschiebbar innerhalb eines Schaftes 53 angeordnet ist, so dass es in abwechselndem oder gleichzeitigem Kontakt mit einem deformierbaren Teil des Abzweigungskanals 30 und einem deformierbaren Teil des zu dem Abzweigungskanal 30 distalen Zufuhrkanals 20 steht. Der Durchflussregulierer 10 ist in einem Gehäuse 45 enthalten, das für eine flüssigkeitsresistente Dichtung sorgen kann, um den Eintritt von Umgebungsflüssigkeiten in den Durchflussregulierer-Mechanismus zu verhindern. Anschlagswände 85 sind neben dem Zufuhrkanal 20 und dem Abzweigungskanal 20 an einer Wand gegenüber der deformierbaren Wand, die von dem Stab 52 kontaktiert wird, angeordnet. Die Anschlagswände 85 sorgen für Widerstand gegen den durch den Stab 52 erzeugten Druck, wenn dieser auf der entgegengesetzten Kanalwand auftrifft, um den Kanal zu deformieren und den Kanalinnendurchmesser zu verändern, z.B. um eine Deformation der mit dem Stab 52 in Kontakt stehenden Kanalwand anstelle einer Bewegung des gesamten Kanals zu ermöglichen. Eine Bewegung des Stabes 52 innerhalb des Schaftes 53 in eine Richtung zu dem Abzweigungskanal 30 hin führt zu einer Deformation von einem deformierbaren Teil des Abzweigungskanals 30 und somit zu einem vollständigen oder teilweisen Abklemmen des deformierbaren Teils des Abzweigungskanals 30 (siehe z.B. 13) bei gleichzeitiger Öffnung des Zufuhrkanals 20. Eine Bewegung des Stabes 52 in eine Richtung auf den Zufuhrkanal 20 hin führt zu einer Deformation eines deformierbaren Teils des Zufuhrkanals 20 und somit zu einem vollständigen oder teilweisen Abklemmen des deformierbaren Teils des Zufuhrkanals 20 bei gleichzeitiger Öffnung des Abzweigungskanals 30 (siehe z.B. 14). Der Stab 52 kann in eine solche Stellung gebracht werden, dass sich eine beliebige aus einer Vielfalt von wechselseitigen Öffnungs- und Schließungsabstufungen des Zufuhrkanals 20 und des Abzweigungskanals 30 ergibt. Eine Bewegung des Stabes 52 kann manuell oder fernbetätigt erreicht werden und kann unter Verwendung von mechanischen, elektromechanischen (z.B. einem Microdrive-Motor) oder elektromagnetischen (z.B. einem Solenoid) Mitteln gedreht werden. In einem ähnlichen Ausführungsbeispiel wird der Stab 52 in Verbindung mit einem Umschalter zur Verfügung gestellt, der die Bewegung des Stabes 52 ähnlich zu dem oben und in den 6 und 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel ermöglicht.
  • Kanalkonfiguration
  • Während die oben angegebenen exemplarischen Ausführungsbeispiele die Durchflussregulierer, die sowohl einen Zufuhrkanal als auch einen Abzweigungskanal aufweisen, als etwas, das eine T-förmige Kreuzung zwischen einem Zufuhrkanal und einem Abzweigungskanal aufweist, veranschaulicht haben, sind auch andere Ausführungsbeispiele durch die Erfindung in Betracht gezogen. Wie in den 15-17 veranschaulicht ist, erstreckt sich ein proximaler Teil des Zufuhrkanals 20a von einem Medikamenteneinlass 21 zu einem Y-förmigen Verzweigungspunkt, an dem sich der Kanal verzweigt, um einen Abzweigungskanal 30 und einen distalen Teil des Zufuhrkanals 20b bereitzustellen. Der Durchflussregulierer 10 weist ein Klappventil 87 auf, das an dem Kanalverzweigungspunkt angeordnet ist, wobei dieses Klappventil 87 um einen Punkt innerhalb des Kanalverzweigungspunktes schwenkbar ist, um für eine relative Öffnung und Schließung des Zufuhrkanals 20b und des Abzweigungskanals 30 zu sorgen. 15 stellt eine Stellung des Klappventils 87 dar, so dass ungefähr die Hälfte des Medikamentenflusses vom Medikamenteneinlass 21 in den Zufuhrkanal 20b und die Hälfte in den Abzweigungskanal 30 abgezweigt wird. Die 16 und 17 stellen das Klappventil 87 in Stellungen zur im Wesentlichen vollständigen Schließung des Abzweigungskanals 30 (16) und zur im Wesentlichen vollständigen Schließung des Zufuhrkanals 20b (17) dar.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Durchflussregulierer 10 eine Stimmgabel- oder U-förmige Konfiguration auf (siehe z.B. 18 und 19). In diesem Ausführungsbeispiel ein proximaler Teil des Zufuhrkanals 20a und kreuzt an einem Verbindungskanal 88, der seinerseits in Kommunikation mit einem distalen Zufuhrkanalteil 20b und mit Abzweigungskanal 30 steht. Ein Stab 52 ist verschiebbar innerhalb des Schaftes 53 und innerhalb von Öffnungen im distalen Zufuhrkanal 20 und im Abzweigungskanal 30 aufgenommen. Dichtungen 47, die um die Kanalöffnungen angeordnet sind, sorgen für einen flüssigkeitsdichten oder flüssigkeitsresistenten Verschluss, um einem Auslaufen eines Medikaments aus den Kanälen vorzubeugen. Verschieben des Stabes 52 zu dem Abzweigungskanal 30 hin führt zu einer Schließung des Abzweigungskanals 30 und einer gleichzeitigen Öffnung des distalen Zufuhrkanals 20, um einen Durchfluss durch den Zufuhrweg 60 zu erlauben. Verschieben des Stabes 52 zu dem distalen Zufuhrkanal 20b hin führt zu einer Schließung des distalen Zufuhrkanals 20b und einer gleichzeitigen Öffnung des Abzweigungskanals 30, um einen Durchfluss durch den Abzweigungsweg 70 zu erlauben. Der Stab 52 kann durch mechanische, elektromechanische oder elektromagnetische Mittel bewegt werden und kann manuell oder fernge steuert aktiviert werden. Zum Beispiel kann der Stab 52 ein Solenoid oder ein kolbenartiges Element sein.
  • Ausführungsbeispiele des Überschussreservoirs
  • In allen hierin beschriebenen und durch die Erfindung angedachten Ausführungsbeispielen kann ein Medikament, das durch den proximalen Medikamentenausgangsauslass des Zufuhrkanals fließt, optional in einem Überschussreservoir gesammelt werden. Ausführungsbeispiele mit Überschussreservoiren sind besonders nützlich, wenn der Durchflussregulierer als Teil eines Medikamentenzufuhrsystems verwendet wird, bei dem ein Medikament systemisch anstatt lokal verabreicht wird. Im Allgemeinen ist das Überschussreservoir ein Sack, Beutel, Behälter, Gefäß, Balg (z.B. ein metallischer Balg) oder ein anderes aufnehmendes Element in Flüssigkeitskommunikation mit dem Abzweigungskanalauslass und/oder dem proximalen Medikamentenausgangsauslass des Zufuhrkanals. Das Überschussreservoir kann als eine Erweiterung des Katheterkörpers oder als eine separate Komponente bereitgestellt werden, die entweder entfernbar oder permanent befestigt ist. Wenn das Überschussreservoir während der Verwendung innerhalb des Körpers des Lebewesens angeordnet sein muss, ist es möglichst permanent angebracht und weist ein implantierbares biokompatibles Material auf.
  • Das Überschussreservoir kann jede Größe oder Form haben, die zur Verwendung mit dem Zufuhrausgangska theter, mit dem es verwendet werden soll, geeignet ist. Zum Beispiel kann das Überschussreservoir als ein separates geschlossenes Lumen innerhalb der Wand des Abzweigungskanals, des Zufuhrkanals oder innerhalb einer Wand eines in Verbindung mit dem Durchflussregulierer verwendeten Katheters bereitgestellt sein. Alternativ kann das Überschussreservoir innerhalb eines Gehäuseelements des Durchflussregulierers oder innerhalb einer Kammer eines Medikamentenzufuhrgeräts, das in Verbindung mit dem Durchflussregulierer der Erfindung verwendet wird, bereitgestellt sein. Das Überschussreservoir kann alle geeigneten, im Wesentlichen medikamenten-undurchlässigen Materialien (z.B. multilaminierte undurchlässiger Polymere/metallisierter Polymere oder Metall/Plastiklaminate) aufweisen und reagiert möglichst nicht in einer unbeabsichtigten Art und Weise mit der Formulierung des aktiven Wirkstoffs. Das Überschussreservoir kann konstruiert sein, um das Entfernen von Medikamenten, die es enthält, zu ermöglichen, z.B. mittels eines selbstschließenden Septums, das einen Nadelzugang erlaubt.
  • In einem Ausführungsbeispiel von besonderem Interesse wird das Überschussreservoir als Teil der Zufuhrpumpe bereitgestellt, so dass beim Entfernen der Pumpe von dem Medikamentenzufuhrsystem (z.B. Abtrennen der Pumpe von einem Medikamentenzufuhrkatheter) das Reservoir automatisch mit entfernt wird. Das Überschussreservoir kann auch bei der Pumpe gelegen sein oder innerhalb des Pumpenkörpers geformt sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel, das in 20 veranschaulicht ist, wird das Überschussreservoir 90 als eine Komponente des Durchflussregulierers 10 bereitgestellt. Das proximale Ende des Zufuhrkanals kann angepasst sein, um ein Medikamentenzufuhrgerät aufzunehmen, das in 20 als eine gerätaufnehmende Kammer 98 veranschaulicht ist. Das Überschussreservoir 90 von 20 weist eine Überschuss aufnehmende Kammer 91 auf. Während Überschuss in die Überschuss aufnehmende Kammer 91 geleitet wird, bewegt sich der Kolben 92 in eine Richtung auf das Belüftungsloch 93 zu, was eine Verlagerung von Flüssigkeit oder Gas, das innerhalb des proximalen Teils des Überschussreservoirs 90 enthalten ist, erlaubt. Wenn das Überschussreservoir als eine lösbare Komponente bereitgestellt ist, kann das Überschussreservoir entfernt werden, wenn dies erkannt wird, z.B. wenn das Überschussreservoir voll ist, so dass der Kolben 92 das proximale Ende des Überschussreservoirs erreicht hat. In einem anderen Ausführungsbeispiel, das in 21 veranschaulicht ist, ist der Überschuss innerhalb eines expandierbaren Balgs 94 aufgenommen.
  • Der Durchflussregulierer als Element eines Medikamentenzufuhrsystems
  • Der Durchflussregulierer der Erfindung kann als ein integrales oder lösbares Element einer Medikamentenzufuhrkomponente bereitgestellt werden. Zum Beispiel können der Durchflussregulierer und ein optionales Überschussreservoir ein integraler oder lösbarer Teil Überschussreservoir ein integraler oder lösbarer Teil eines Medikamentenzufuhrgeräts sein. Als Beispiel stellt 22 ein Medikamentenzufuhrsystem 100 dar, das ein Medikamentenzufuhrgerät 110 und einen Durchflussregulierer 40 aufweist, wobei das Medikamentenzufuhrsystem 100 ferner ein Medikamentenzufuhrkatheter 120 aufweisen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchflussregulierer 10 permanent befestigt (z.B. durch Schweißen, Klebebindung, etc.) an oder eine integrale Komponente des Medikamentenzufuhrgeräts 110.
  • Minimalerweise weist das Medikamentenzufuhrgerät ein Medikamentenabgabegerät (z.B. ein Konstantraten-Medikamentenzufuhrgerät, wie beispielsweise eine osmotische Pumpe) auf, das ein proximales und ein distales Ende hat, wobei das distale Ende eine Medikamentenzufuhröffnung definiert. Das distale Ende des Medikamentenzufuhrgeräts ist an einem proximalen Ende des Katheters befestigt, so dass der Medikamentendurchflussweg von dem Medikamentenzufuhrgerät-Reservoir sich durch die Medikamentenzufuhrgerät-Öffnung und in den Zufuhrkanal des Durchflussregulierers hinein fortsetzt. Die vorliegende Erfindung findet insbesondere Anwendung bei solchen Medikamentenzufuhrgeräten, die für Medikamentenzufuhr mit einer vorgewählten Rate sorgen, die nicht ohne weiteres angepasst werden kann, aber die mit einer breiten Vielfalt von Medikamentenzufuhrgeräten verwendet werden können, was diffusionsbasierende Zufuhrsysteme (z.B. erosionsbasierende Zufuhrsysteme (z.B. ein mit einem Medikament imprägniertes Polymer, das innerhalb einem medikamentenundurchlässigen Reservoir in Kommunikation mit dem Medikamentenzufuhrkanal des Katheters der Erfindung angeordnet ist), Elektrodiffusionssysteme und dergleichen) und Konvektions-Medikamentenzufuhrsysteme (z.B. Systeme, die auf Elektroosmose, Dampfdruckpumpen, Elektrolytpumpen, Brausepumpen, piezoelektrische Pumpen, Osmosepumpen etc. basieren) beinhaltet, aber nicht darauf beschränkt ist. Medikamentenabgabegeräte, die auf einer mechanischen oder elektromechanischen Infusionspumpe basieren, können auch zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sein. Beispiele solcher Geräte beinhalten jene, die beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4 692 147 , 4 360 019 , 4 487 603 , 4 360 019 , 4 725 852 und dergleichen beschrieben sind. Im Allgemeinen kann die vorliegende Erfindung in Verbindung mit wiederbefüllbaren, nicht austauschbaren Pumpsystemen verwendet werden, die normalerweise verwendet werden, um eine Substanz durch einen relativ undurchlässigen Katheter zuzuführen.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Medikamentenabgabegerät ein osmotisch angetriebenes Gerät. Zur Verwendung in der Erfindung geeignete exemplarische osmotisch angetriebene Geräte beinhalten, u. a. jene, die in den US-Patenten Nr. 3 760 984 , 3 845 770 , 3 916 899 , 3 923 426 , 3 987 790 , 3 995 631 , 3 916 899 , 4 016 880 , 4 036 228 , 4 111 202 , 4 111 203 , 4 203 440 , 4 203 442 , 4 210 139 , 4 327 725 , 4 627 850 , 4 865 845 , 5 057 318 , 5 059 423 , 5 112 614 , 5 137 727 , 5 234 692 , 5 234 693 , 5 728 396 und dergleichen beschrieben sind. In einem Ausführungsbeispiel ist das Medikamentenabgabegerät eine Osmosepumpe, spezieller eine Osmosepumpe ähnlich zu der in dem US-Patent Nr. 5 728 396 beschriebenen, z.B. eine DUROS Osmosepumpe.
  • Das Medikamentenzufuhrsystem 100 kann ferner einen Medikamentenzufuhrkatheter 120 aufweisen, der an dem Medikamentenzufuhrgerät 110 und dem Durchflussregulierer 40 über ein Befestigungselement 130 befestigt werden kann, das an einem distalen Ende des Zufuhrkanals 20 des Durchflussregulierers 40 bereitgestellt ist. Das Befestigungselement ermöglicht eine permanente oder reversible Befestigung des Katheters an dem Medikamentenzufuhrgerät und/oder stabilisiert solch eine Befestigung, z.B. vermindert weitgehend die Bewegung des Katheters weg von dem Medikamentenzufuhrgerät (z.B. um für Zugentlastung zu sorgen), um somit das Bruchrisiko des Katheters an der Befestigungsstelle zu reduzieren. Das Befestigungselement kann als ein Teil oder als eine zugeordnete Komponente des proximalen Endes des Katheters, des Zufuhrkanals des Durchflussregulierers, einer Kombination von beidem, oder als ein separates Element bereitgestellt werden. Jedes aus einer Vielfalt von Befestigungselementen ist zur Verwendung geeignet, was ein Presspassungsverschluss, Schraubverbindungselemente, Luer-Lock-Elemente, Bajonettverbindungen etc. beinhaltet, aber sich nicht darauf beschränkt.
  • Der Durchflussregulierer als Element eines Medikamentenzufuhrkatheters
  • In einem Ausführungsbeispiel wird der Durchflussregulierer als ein Element eines Medikamentenzufuhrkatheters bereitgestellt, wobei der Katheter an ein Medikamentenzufuhrgerät anschließbar ist. Im Allgemeinen umfasst der Katheter: 1) Einen Katheterkörper, der ein proximales Ende aufweist, das einen Medikamenteneinlass definiert, ein distales Ende, das einen Medikamentenzufuhrauslass definiert, und ein Lumen, das sich zwischen den proximalen und distalen Enden erstreckt und das einen Medikamentenzufuhrweg definiert; und 2) einen Durchflussregulierer zur Steuerung des Medikamentenflusses von dem Medikamentenzufuhrweg und in einen Abzweigungsweg.
  • Zum Beispiel kann der Durchflussregulierer als eine Komponente eines Medikamentenzufuhrkatheters bereitgestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zufuhrkanal des Durchflussregulierers innerhalb des Körpers des Katheters angeordnet und in einer flüssigkeitsdichten Art und Weise an diesem befestigt, oder der Zufuhrkanal und das Katheterlumen können aus einem einzigen, durchgehenden Element geformt sein (z.B. sind sie als ein einziges Element gegossen oder gepresst). Das proximale Ende des Katheters kann zum Anschluss an ein Medikamentenzufuhrgerät wie oben beschrieben angepasst sein.
  • Der Katheterkörper kann jede geeignete Form sein, was röhrenförmig, elliptisch, zylindrisch, etc. beinhaltet, aber sich nicht darauf beschränkt, und kann auf der Katheteraußenfläche entweder glatt sein oder kann (z.B. longitudinale, axiale oder periphere) Wulste oder andere Oberflächenvariationen aufweisen, je nachdem, was für die spezifischen Anwendungen, für die der Katheter benutzt wird, wünschenswert sein wird. Der Katheterkörper weist ein biokompatibles Material, bevorzugter ein biokompatibles Material implantierbarer Güte auf. Exemplarische Materialien beinhalten biokompatible Polymere, Elastomere, Metalle, Metall-Legierungen, Gläser, Laminate von hydrophilen Polymeren und hydrophoben Polymeren, Multilaminate oder Polymer, Metalle und/oder Gläser, und dergleichen, aber sind nicht notwendigerweise darauf beschränkt.
  • Im Allgemeinen können der Katheter und der Durchflussregulierer jede geeignete Abmessung haben, die entsprechend des Zufuhrortes und anderer Faktoren variiert werden kann. Zum Beispiel ist der Außendurchmesser des Katheterkörpers üblicherweise von ungefähr 0,01'' (ungefähr 0,25 mm) bis zu ungefähr 0,200'' (ungefähr 5 mm). Der Innendurchmesser des Katheters und des Zufuhrkanals des Durchflussregulierers können auch bei Bedarf variiert werden und können von beispielsweise ungefähr 0,0002'' (ungefähr 0,005 mm) bis zu ungefähr 0,025'' (ungefähr 5 mm) reichen.
  • Die Abmessungen des Katheters (z.B. Innendurchmesser, Außendurchmesser, Wandstärke, etc.) können über die Länge des Katheters weitgehend gleich sein oder können variiert werden. Beispielsweise kann der Katheterkörper an dem distalen Ende relativ zu dem proximalen Ende verjüngt sein, z.B. um eine Implantation in kleine und/oder empfindliche Strukturen in dem Lebewesen zu ermöglichen und/oder um ein breiteres proximales Ende zur Aufnahme eines Medikamentenzufuhrgeräts bereitzustellen. Der Katheter kann einen einzigen Zufuhrauslass oder eine Mehrzahl solcher Zufuhrauslässe aufweisen. Ferner kann die Medikamentenmenge, die sich durch die mehrfachen Zufuhrauslässe bewegt durch einen oder mehrere Durchflussregulierer gesteuert werden. Katheter, die mehrfache Medikamentenzufuhrauslässe aufweisen, können verwendet werden, um Medikamentenzufuhr zu mehrfachen Behandlungsstellen zu ermöglichen und können ferner verzweigt sein, um Zufuhr zu mehrfachen spezifischen Behandlungsstellen bereitzustellen. Der Katheter kann zusätzliche Elemente aufweisen, wie beispielsweise für Strahlen undurchlässige Marker, um die Implantation zu ermöglichen, ein Ventil an dem distalen Ende des Katheters (z.B. ein Schnabelventil), einen innerhalb des Katheterlumens angeordneten Filter, etc.
  • Der Durchflussregulierer als separate Einheit
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Durchflussregulierer 10 als ein separates Element bereit gestellt, das zum Anschluss an ein Medikamentenzufuhrgerät und optional an einen Medikamentenzufuhrkatheter angepasst ist. In einem Beispiel, das in 23 dargestellt ist, wird der Durchflussregulierer 10 in einem Gehäuse 45 bereitgestellt. Der Medikamenteneinlass 21 des Zufuhrkanals 20 ist dazu ausgelegt, einen distalen Teil eines Medikamentenzufuhrgerätes 110 aufzunehmen, um einen Medikamentenfluss von dem Medikamentenzufuhrgerät in den Zufuhrkanal 20 zu ermöglichen. Eine oder mehrere Dichtungen 47 können innerhalb des Zufuhrkanals 20 oder an einer externen Oberfläche des Medikamentenzufuhrgeräts 110 angeordnet sein, um das ortsfeste Halten des Medikamentenzufuhrgeräts 110 zu ermöglichen und/oder um einen flüssigkeitsdichten Verschluss bereitzustellen. Das Gehäuse 45 kann ein Anschlusselement (in 23 durch einen Presspassungsverschluss veranschaulicht) aufweisen, um ein Halten des Medikamentenzufuhrgeräts 110 in dem Gehäuse 45 zu ermöglichen. Das distale Ende 22 des Zufuhrkanals kann dazu ausgelegt sein, einen Medikamentenzufuhrkatheter aufzunehmen, um einen Medikamentenfluss von dem Zufuhrkanal 22 und in ein Lumen des Medikamentenzufuhrkatheters hinein zu ermöglichen. Das Abzweigungselement 40 des Durchflussregulierers 10 ist in dem Gehäuse 45 enthalten, wobei der Abzweigungskanal 30 optional an dem Überschussreservoir 90 angeschlossen ist. Alternativ kann der Durchflussregulierer dazu ausgelegt sein, einen Fluss von abgezweigtem Medikament direkt in ein Überschussreservoir, z.B. ohne einen Abzweigungskanal, zu ermöglichen. Alle Komponenten des Durchflussregulie rers 10 können, wie in 23 veranschaulicht ist, innerhalb des Gehäuses 45 enthalten sein, um alle Elemente des Durchflussregulierers 10 in einer einzigen Einheit bereitzustellen. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Durchflussregulierer 10 als eine entsorgbare, austauschbare Einheit bereitgestellt sein, die zur Verwendung mit einer Vielfalt von Medikamentenzufuhrgeräten und Medikamentenzufuhrkathetern ausgelegt sein kann.
  • Während der Verwendung fließt das Medikament von dem Medikamentenreservoir 113 durch den Zufuhrweg 60 in den Medikamenteneinlass 21, durch den Zufuhrkanal 20 und, falls verwendet, in einen Medikamentenzufuhrkatheter 120 und aus dem distalen Katheterauslass 120 zu einer Behandlungsstelle. Aktivierung des Abzweigungselements 40 des Durchflussregulierers 10 führt zu einer Abzweigung des Medikaments von dem Zufuhrweg 60 und in den Abzweigungsweg 70. Falls der Durchflussregulierer einen Abzweigungskanal aufweist, fließt abgezweigtes Medikament durch einen durch den Abzweigungskanal definierten Abzweigungsweg. Optional kann das abgezweigte Medikament in dem Überschussreservoir 90 gesammelt werden. Die Abmessungen des Durchflussregulierers (z.B. Innendurchmesser der Zufuhr und Abzweigungskanäle, Abmessungen des Gehäuseelements, etc.) können sowohl entsprechend den verschiedenen Medikamentenzufuhrgeräten und Kathetern, die mit dem Durchflussregulierer verwendet werden, als auch mit der Anwendung variieren für die der Durchflussregulierer verwendet werden soll.
  • Der Durchflussregulierer mit Fernbetätigungsgerät
  • In einem Ausführungsbeispiel wird das Abzweigungselement des Durchflussregulierers von einem Fernbetätigungsgerät betätigt, das von einem Patienten oder Kliniker verwendet werden kann, um die zu der Behandlungsstelle zugeführte Medikamentenmenge einzustellen. Wie hierin verwendet, deutet "Fernbetätigungsgerät" darauf hin, dass das Betätigungsgerät von dem Durchflussregulierer getrennt ist und sich außerhalb des Körpers des Patienten, implantiert oder teilweise implantiert, bevorzugt außerhalb des Körpers des Patienten, befinden kann. Eine Betätigung des Abzweigungselements von einem Fernbetätigungsgerät aus führt zu einem Vorteil in der Patiententherapie, was beinhaltet, aber sich nicht notwendigerweise beschränkt auf, eine direkte Steuerung der erhaltenen Therapie durch den Patienten oder Kliniker ohne die Notwendigkeit einer Anpassung des implantierten Durchflussregulierers oder der Pumpe, und eine Flexibilität in der Anpassung der zugeführten Dosis. Zusätzlich kann das Fernbetätigungsgerät vom Kliniker vorher eingestellte obere Grenzen einer möglichen Dosierung, untere Grenzen einer möglichen Dosierung oder beides ermöglichen, indem solche Grenzen in die Fähigkeit des Fernbetätigungsgeräts zur Betätigung des Abzweigungselements eingegeben werden, um so die Wahrscheinlichkeit einer unpassenden Dosierung zu verringern. Zusätzlich kann die Patientenbehandlung durch Ersetzen und Einstellen des Fernbetätigungsgeräts und seiner Komponenten geändert werden, anstatt den im plantierten Durchflussregulierer oder eine andere Medikamentenzufuhrgerätskomponente einzustellen.
  • Das Fernbetätigungsgerät kann so verwendet werden, dass es dem Abzweigungselement periodisch und nur für einen zur Betätigung des Abzweigungselements nötigen Zeitraum Signale überträgt. Wenn es in dieser Art und Weise verwendet wird, sind die Energieanforderungen des Fernbetätigungsgeräts minimiert und können dazu dienen, die Wartung zu minimieren (z.B. Batterieersetzungen zu minimieren). Im Allgemeinen wird die Periode zwischen den Signalisierungsereignissen durch mehrere Faktoren bestimmt, was beinhaltet, aber sich nicht notwendigerweise beschränkt auf, die Halbwertszeit des zuzuführenden Medikaments, die Medikamentenmenge, die entlang des Zufuhrweges des Durchflussregulierers zugeführt werden soll (z.B. relativ zu der durch den Abzweigungsweg abzuzweigenden Menge), und andere Faktoren die dem Durchschnittsfachmann beim Lesen der vorliegenden Offenbarung ohne weiteres klar werden.
  • Fernbetätigungsgeräte können auf vielfältige Art und Weise funktionieren. Beispielsweise kann der Durchflussregulierer Programmschaltungsbauteile aufweisen, die das Abzweigungselement steuern, und das Fernbetätigungsgerät kann Signale beispielsweise durch Radiofrequenztelemetrie zu den Programmschaltungsbauteilen übertragen, um das Abzweigungselement zu betätigen. Exemplarische Fernprogrammierer, die auf der Verwendung von RF-Signalen basieren, um implantierte Medikamentenzufuhrpumpen zu betätigen, sind zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 5 443 486 und 5 820 589 beschrieben, und solche Vorrichtungen können zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung von Durchschnittsfachleuten angepasst werden.
  • In anderen Ausführungsbeispielen weist das Fernbetätigungsgerät eine Energiequelle auf, die Energie überträgt, um das Abzweigungselement zu betätigen. In solchen Ausführungsbeispielen kann der Durchflussregulierer von viel kleinerer Größe sein, weil die Energiequelle, die zur Betätigung des Abzweigungselements verwendet wird, von dem Durchflussregulierer getrennt ist, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn der Durchflussregulierer implantiert werden soll. In einem Ausführungsbeispiel wird die Energiequelle an dem Fernbetätigungsgerät nur für einen Zeitraum betrieben, während dem Medikamentenzufuhr gewünscht ist, wobei das Entfernen der externen Energiequelle dazu führt, dass praktisch kein Medikament der Behandlungsstelle zugeführt wird (z.B. wird der Zufuhrweg geschlossen, wenn die externe Energiequelle außer Betrieb gesetzt wird). In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die externe Energiequelle betrieben, um für das Einstellen des Abzweigungselements zu sorgen, indem das Abzweigungselement in einer gewünschten Position belassen wird, um eine gewünschte Medikamentendurchflussrate durch den Zufuhrweg zu erlauben. Fernenergiequellen, die zur Zufuhr von Energie zum Betätigen von implantierten Geräten fähig sind, sind in der Technik bekannt, zum Beispiel in Verbindung mit implantierbaren Gewebestimulatoren wie dem Medtronic Itrel II, Modell 7424, transkutanen Gewebestimulatoren wie dem Medtronic Xtrel, Modell 3470, und solche Vorrichtungen können von Durchschnittsfachleuten zur Verwendung in dieser Erfindung angepasst werden.
  • Medikamente zur Zufuhr unter Verwendung des Medikamentenzufuhrsystems der Erfindung
  • Jedes aus einer breiten Vielfalt von Medikamenten kann unter Verwendung des Medikamentenzufuhrsystems der Erfindung zugeführt werden. Medikamente, die zur Zufuhr geeignet sind, werden bevorzugt als fließfähige Formulierungen zur Verfügung gestellt und sind normalerweise als Flüssigkeiten, Gele, Pasten oder als Halbfeststoffe bereitgestellt. Die Medikamente können wasserfreie oder wässrige Lösungen, Suspensionen oder Komplexe sein und können sowohl mit pharmazeutisch verträglichen Vehikeln und Trägern als auch als zusätzliche inerte oder aktive Zutaten formuliert sein. Die Medikamente der Formulierungen, die zur Zufuhr unter Verwendung der Erfindung geeignet sind, können in verschiedenen Formen, wie ungeladenen Molekülen, Komponenten von molekularen Komplexen oder pharmakologisch verträglichen Salzen vorliegen. Auch einfache Derivate der Wirkstoffe (wie Pro-Medikamente, Äther, Ester, Amide, etc.), die leicht durch den körpereigenen pH-Wert, Enzyme, etc. hydrolysiert werden, können verwendet werden. Vorzugsweise sind die Wirkstoffe so formuliert, dass sie sowohl über einen langen Aufbewahrungszeitraum auf Lager oder unter Kühlung, als auch über lange Zeiträume stabil bleiben, in denen sie in einem implantierten Medikamentenzufuhrsystem der Erfindung aufbewahrt sind.
  • Von besonderem Interesse ist die Behandlung von Krankheiten oder Leiden, die eine Langzeitbehandlung benötigen, z.B. chronische und/oder hartnäckige Krankheiten oder Leiden, bei denen eine Therapie eine Behandlung über einen Zeitraum von mehreren Tagen (z.B. ungefähr 3 bis 10 Tage), bis zu mehreren Wochen (z.B. ungefähr 3 oder 4 Wochen bis zu 6 Wochen), bis zu mehreren Monaten oder Jahren, oder bis zum Ende der verbleibenden Lebenszeit des Lebewesens beinhaltet. Lebewesen, die momentan nicht unter einer Krankheit oder einem Leiden leiden, aber die für eine solche anfällig sind, können auch von prophylaktischen Therapien profitieren, die die Geräte und Methoden der Erfindung benutzen.
  • Die Verwendung des Durchflussregulierers in der Medikamentenzufuhr
  • Das Medikamentenzufuhrsystem der Erfindung kann an jeder geeigneten Stelle innerhalb des Körpers des Lebewesens unter Verwendung von Methoden und Verfahren, die in der Technik wohlbekannt sind, implantiert und kann zur Zufuhr zu jeder gewünschten Behandlungsstelle ausgerichtet werden. Vorzugsweise werden die Geräte der vor liegenden Erfindung vor der Implantation steril gemacht, was durch ein getrenntes Sterilisieren jeder Komponente z.B. durch Gammastrahlung, Dampfsterilisation oder steriler Filtration, etc. und anschließendem keimfreien Zusammenbau des Endsystems erreicht werden kann, oder indem zuerst das System zusammengebaut wird und dann das System unter Verwendung einer geeigneten Methode sterilisiert wird. Das sterilisierte Endgerät kann in einer Verpackung zur Verfügung gestellt werden, um seine Sterilität zu erhalten.
  • Das Medikamentenzufuhrsystem der Erfindung ist teilweise oder komplett implantiert, wobei zumindest ein Teil des Medikamentenzufuhrgeräts an einer zugänglichen äußerlichen oder subkutanen Stelle innerhalb des Körpers des Lebewesens (z.B. unter der Haut des Armes, der Schulter, des Nackens, des Rückens oder des Beines) oder innerhalb eines Körperhohlraumes (z.B. innerhalb des Mundes) verbleibt.
  • Die relative Position des Durchflussregulierers kann in Bezug auf den Körper des Lebewesens variiert werden. Zum Beispiel kann der Teil des Katheters, der den Durchflussregulierer aufweist, an einer Stelle außerhalb des Körpers des Lebewesens bleiben, um eine rasche Einstellung des Durchflussregulierers zu erlauben, z.B. wenn der Durchflussregulierer ein manuell einstellbares Abzweigungselement aufweist. Wenn der gesamte Durchflussregulierer oder ein Teil davon an einer äußeren Stelle bleibt, kann es wünschenswert sein, dass das Medikamentenzufuhrsystem ferner ein Überschussreservoir zum Sammeln des Medikaments, das durch den Abzweigungsweg fließt, aufweist. Im Allgemeinen ist ein Medikamentenzufuhrauslass (d. h. der Zufuhrauslass oder der Durchflussregulierer, ein Medikamentenzufuhrkatheter, der mit einem Durchflussregulierer verbunden ist, oder beides) innerhalb eines Lebewesens zur Medikamentenzufuhr zu einer Behandlungsstelle implantiert.
  • In einem Ausführungsbeispiel, das in 24 veranschaulicht ist, ist ein Medikamentenzufuhrauslass 22 zur ortsspezifischen Medikamentenzufuhr zu einer spezifischen Behandlungsstelle (z.B. innerhalb des zentralen Nervensystems (z.B. einer intraspinalen Stelle (z.B. einer epiduralen oder intrathekalen Stelle, einer Stelle innerhalb des Gehirns, etc.))) implantiert, und der Abzweigungsauslass 32 ist innerhalb des Körpers an einer Stelle außerhalb der spezifischen Behandlungsstelle angeordnet (z.B. an einer subkutanen Stelle oder einer anderen Stelle außerhalb der spezifischen Behandlungsstelle, die für eine systemische Zufuhr des abgezweigten überschüssigen Medikaments sorgt). In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Medikament, das aus dem Medikamentenzufuhrauslass 22 fließt, der ausgewählten spezifischen Behandlungsstelle 7 (z.B. zu der Wirbelsäule) zugeführt, während ein Medikament, das aus dem Abzweigungsauslass 32 fließt, systemisch in den Körper 5 des Lebewesens eingeleitet wird, wo das Medikament sicher in dem systemischen Kreislauf verdünnt werden kann. In einem alternativen Ausführungsbeispiel fließt ein abgezweigtes Medikament aus dem proximalen Medikamentenausgangsauslass des Zufuhrkanals und direkt in den systemischen Kreislauf, z.B. ohne dabei durch einen Abzweigungskanal zu fließen.
  • Ausführungsbeispiele, die die Zufuhr von abgezweigtem Medikament zu dem systemischen Kreislauf beinhalten, sind besonders attraktiv, wenn zu den spezifischen Behandlungsstellen Mikromengen eines Medikaments (z.B. in der Größenordnung von Mikrogramm pro Tag) zugeführt werden und somit die Medikamentenmenge, die in den Abzweigungskanal und zu einer systemischen Stelle abgezweigt wird, sogar noch kleiner wäre. Diese Ausführungsbeispiele sind auch attraktiv, wenn die biologische Aktivität des Medikaments im Wesentlichen spezifisch für die bestimmte Behandlungsstelle ist und eine systemische Zufuhr des Medikaments zu dem Patient keinen wesentlichen unerwünschten Effekt haben würde.
  • Wenn die biologische Aktivität des Medikaments unerwünschte systemische Effekte haben könnte, weist der Katheter vorzugsweise ein Überschussreservoir zum Sammeln des Medikaments, das aus dem Zufuhrkanal durch den Abzweigungsweg fließt, auf. Es mag wünschenswert sein, das Überschussreservoir an einer ohne weiteres zugänglichen Stelle zu belassen, so dass ein überschüssiges Medikament in dem Überschussreservoir ohne weiteres entfernt werden kann, insbesondere wenn das Lebewesen eine Therapie über einen ausgedehnten Zeitraum erhalten soll.
  • Die zu der Behandlungsstelle zugeführte Medikamentenmenge wird durch Bedienung eines oder mehrerer Durchflussregulierer des Medikamentenzufuhrsystems eingestellt. Eine Veränderung einer an einer Behandlungsstelle verabreichten Medikamentenmenge gemäß der Erfindung nutzt die Tatsache aus, dass ein Veränderung der Medikamentenmenge, die in den Abzweigungsweg fließt, die Medikamentenmenge verändert, die durch den Medikamentenzufuhrauslass fließt. Genauer gesagt wird, wenn der Durchflussregulierer eingestellt wird, um die aus dem Abzweigungsweg fließende Medikamentenmenge zu erhöhen, die Medikamentenmenge, die durch den Zufuhrauslass zu der Behandlungsstelle zugeführt wird, proportional erniedrigt. Desgleichen wird, wenn der Durchflussregulierer eingestellt wird, um die aus dem Abzweigungsweg fließende Medikamentenmenge zu vermindern, die Medikamentenmenge, die durch den Zufuhrauslass der Behandlungsstelle zugeführt wird, proportional erhöht. Zum Beispiel kann der Durchflussregulierer für eine Umleitung (z.B. in oder aus dem Abzweigungsweg) von ungefähr 0,5% bis zu 100%, normalerweise ungefähr 5% bis zu 90%, normalerweise ungefähr 10% bis zu 75% oder ungefähr 25% bis zu 50% des Medikamentenflusses in dem Medikamentenzufuhrweg sorgen. Die relative Medikamentenmenge, die in den Abzweigungsweg abgezweigt wird, kann gemäß dem Patientenbedürfnis, z.B. Entwick lungen von Nebeneffekten, Ansprechen auf die Therapie, etc., ausgewählt werden.
  • Die Gesamtmedikamentenzufuhrrate durch den Medikamentenzufuhrweg kann unter Verwendung des Durchflussregulierers in vielfältiger Art und Weise eingestellt werden. Der Durchflussregulierer kann auf relative Öffnungs- und Schließungsgrade des Medikamentenabzweigungsweges und des Medikamentenzufuhrweges gesetzt werden. Zum Beispiel kann der relative Anteil eines Medikaments, das durch den Medikamentenzufuhrweg und den Abzweigungsweg fließt, 90:10, 80:20, 50:50, 25:75, etc. sein. Alternativ kann die Medikamentendurchflussrate durch Variieren der Zeitdauer, während welcher der Medikamentenzufuhrweg offen ist, relativ zu der Zeitdauer, während welcher der Abzweigungsweg offen ist, eingestellt werden. Zum Beispiel kann über einem bestimmten Zeitintervall (z.B. Sekunden, Minuten, Stunden) das Verhältnis von Zeit, während der der Medikamentenzufuhrweg offen ist, zu der Zeit, während der der Abzweigungskanal offen ist (Zufuhr:Abzweigung) 10:1, 5:1, 3:1, 2:1, 0 bis 5:1, etc. sein.
  • Die Erfindung, wie gezeigt und beschrieben, wird als eines der praktischsten und bevorzugtesten Ausführungsbeispiele betrachtet. Es wird jedoch festgehalten, dass Abweichungen hiervon gemacht werden können, die innerhalb des Rahmens der Ansprüche sind, und dass dem Durchschnittsfachmann auf das Lesen dieser Offenbarung hin augenfällige Veränderungen in den Sinn kommen werden.

Claims (12)

  1. Ein Medikamentenzufuhrsystem (110), das teilweise oder vollständig innerhalb eines Lebewesens implantierbar ist und ein Medikamentenzufuhrgerät (110) sowie einen Durchflussregulierer (10) zur Regulierung des Flusses eines Medikaments von dem Medikamentenzufuhrgerät zu einer Behandlungsstelle in dem Körper des Lebewesens aufweist, wobei der Durchflussregulierer aufweist: a) einen Medikamentenzufuhreinlass (21), der kommunizierend an einem Medikamentenzufuhrgerät befestigt ist; b) einen Medikamentenzufuhrauslass (22) zur Zufuhr eines Medikaments zu einer spezifischen Behandlungsstelle in dem Lebewesen; und c) einen Zufuhrkanal (20), der sich zwischen dem Medikamentenzufuhreinlass und -auslass erstreckt und einen Zufuhrweg (60) definiert, gekennzeichnet durch ein Abzweigungselement (40), das mit dem Zufuhrweg kommunizierend angeordnet ist, wobei das Abzweigungselement einen Abzweigungsweg zur Verfügung stellt, der dazu ausgelegt ist, ein von dem Zufuhrweg abgezweigtes Medikament zu einer Stelle innerhalb des Lebewesens zu fördern, die sich außerhalb der spezifischen Behandlungsstelle befindet.
  2. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach Anspruch 1, wobei das Abzweigungselement (40) manuell einstellbar oder ferneinstellbar ist.
  3. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Abzweigungselement ein Ventil ist.
  4. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Durchflussregulierer ferner einen Abzweigungskanal (30) aufweist, der einen Abzweigungsweg (70) definiert.
  5. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach Anspruch 4, wobei der Zufuhrkanal (20) und der Abzweigungskanal (30) sich in einer im Wesentlichen T-förmigen, Y-förmigen oder U-förmigen Konfiguration kreuzen.
  6. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei der Abzweigungskanal (30) einen Abzweigungsauslass (32) aufweist und der Kanal in fluidischer Verbindung mit einem Überschussreservoir (90) zum Aufnehmen eines Medikaments aus dem Abzweigungsauslass steht.
  7. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Zufuhrkanal (20) ein Befestigungselement (130) zur Befestigung des Medikamentenzufuhrgeräts (110) an dem Medikamentenzufuhreinlass (21) aufweist.
  8. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Durchflussregulierer innerhalb eines Gehäuseteils (45) enthalten ist und das Gehäuseteil ein biokompatibles, implantierbares Material aufweist.
  9. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Durchflussregulierer (10) an einem Medikamentenzufuhrkatheter (120) angebracht ist, der an einem distalen Ende des Zufuhrkanals vorhanden ist, um einen Medikamentenfluss von dem Zufuhrweg (60) aus dem Medikamentenzufuhrauslass (22) und in ein Lumen des Medikamentenzufuhrkatheters zu ermöglichen.
  10. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Durchflussregulierer (10) ferner aufweist: a) Einen Abzweigungskanal (30), der einen Abzweigungseinlass (31), einen Abzweigungsauslass (32) und ein Abzweigungslumen, das sich zwischen dem Abzweigungseinlass und dem Abzweigungsauslass erstreckt, aufweist und dadurch das Abzweigungskanallumen einen Abzweigungsweg (70) definiert; wobei ein durch das Abzweigungselement (40) abgezweigtes Medikament in den Abzweigungsweg fließt, der durch den Abzweigungskanal definiert ist.
  11. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach Anspruch 10, wobei das Medikamentenzufuhrgerät (110) implantierbar ist.
  12. Ein Medikamentenzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei das System ferner ein Fernbetätigungsgerät zur Betätigung des Abzweigungselements (40) aufweist.
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