DE60308654T2

DE60308654T2 - Ermittlung der Auswirkung von einem Clostridial-Toxin auf Muskeln

Info

Publication number: DE60308654T2
Application number: DE60308654T
Authority: DE
Inventors: D. Lisa Monroeville HANIN
Original assignee: Allergan Inc
Current assignee: Allergan Inc
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2023-03-08
Also published as: ES2272975T3; JP2005520826A; KR100963798B1; DE60308654D1; EP1482986A1; EP1482986B1; ATE340593T1; AU2003224657A1; JP2013144711A; KR20040093145A; US20040060569A1; US6688311B2; US7234469B2; WO2003077954A1; US20030178029A1; JP2010106026A; CA2478762A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Medikament zur Bestimmung der Wirkung eines Clostridial-Toxins auf einen Muskel. Insbesondere verwendet die vorliegende Erfindung ein dermales Topographieverfahren zur Bestimmung der Wirkung eines Clostridial-Toxins auf einen Gesichtsmuskel.
Bewegungen des Gesichts können basieren auf Kontraktionen von Muskeln unterhalb der Haut, und verschiedene Muskel können verschiedene Teile des Gesichts bewegen. Zum Beispiel resultiert das Hochziehen der Braue aus der Kontraktion des Frontalismuskels. Elektromyographische Verfahren wurden verwendet, um die Aktivität verschiedener Gesichtsmuskel zu untersuchen. Siehe z.B. Fridl und A. et al., Guidelines for Human Electromyographic Research, Psychophysiology 1986; 23(5): 567-590; Vitti M, et al., Electromyographic Investigation of Procerus and Frontalis Muscles, Electromyogr. clin. Neurophysiol. 1976, 16: 227-236 und Tassinary L. et al., A Psychometric Study of Surface Electrode Placements for Facial Electromyographic Recording: I. The Brow and Cheek Muscle Regions, Psychophysiology 1989; 26(1): 1-16.
Insbesondere wurde Elektromyographie einschließlich von Oberflächenelektromyographie (sEMG) verwendet, um die Aktivität des Frontalismuskels und resultierender Brauenverlagerung zu untersuchen. Siehe z.B. van Boxtel A, et al., Amplitude and bandwith of the frontaslis surface EMG: Effects of electrode parameters, Psychophysiology 1984; 21(6): 699-707, und Pennock j.B., et al., Relationship between muscle activity of the frontalis and the associated brow displacement, Plast Reconstr Surg Nov 1999; 104(6): 1789-1797.
Es ist außerdem bekannt, die Hauttopographie durch Herstellen eines negativen Silicongummiabdrucks (einer Form) einer Hautoberfläche zu untersuchen. Die Form fängt dreidimensional Details der Hautoberfläche ein und computerisierte Bildanalyse der Hautliniendichte, Tiefen- und Längenanalyse können darauf durchgeführt werden.
Grove, G.L., et al., Objective method for assessing skin surface topography noninvasively, Kapitel eins, Seiten 1-32 von Cutaneous Investigation in Health and Disease, herausgegeben durch Leveque J-L., Marcel Dekker, Inc. (1989). Dieses Verfahren wurde verwendet, um zu untersuchen, wie Mikrofurchen auf dem Unterarm in der Tiefe von ca. 33 Φm in Kindern bis ca. 100 Φm in Erwachsenen zunehmen können. Corcuff P. et al., Skin relief and aging, J Soc Cosmet Chem 1983; 34:177-190. Das gleiche Silicongummiansichtsverfahren wurde verwendet, um die Wirkung einer topischen Salbe zur Behandlung von lichtgeschädigter Haut durch Verminderung von periorbitalen Falten (Krähenfüßen) zu untersuchen. Leyden J.J., et al., Treatment of photodamaged facial skin with topical tretinoin, J Am Acad Dermatol 1989; 21(3) (Teil 2): 638-644, und Grove G. L., et al., Skin replica analysis of photodamaged skin after therapy with tretinoin emollient cream, J Am Acad Dermatol 1991; 25(2) (Teil 1): 231-237.
Botulinum-Toxin
Das anaerobe, grampositive Bacterium Clostridium botulinum erzeugt ein potentes Polypeptidneurotoxin, Botulinum-Toxin, das eine neuroparalytische Erkrankung in Menschen und Tieren verursacht, die als Botulismus bekannt ist. Die Sporen von Clostridium botulinum werden im Boden gefunden und können in ungenügend sterilisierten und verschlossenen Nahrungsmittelgefäßen von zu Hause arbeitenden Konservenfabriken wachsen, was die Ursache vieler Botulismusfälle ist. Die Wirkungen von Botulismus tauchen typischerweise 18 bis 36 Stunden nach Essen der mit Clostridium botulinum-Kultur oder -Sporen infizierten Nahrungsmittel auf. Das Botulinum-Toxin kann offenbar unabgeschwächt durch den Überzug des Darms gelangen und periphere Motorneuronen angreifen. Symptome der Botulinum-Toxin-Vergiftung können von Schwierigkeiten beim Gehen, Schlucken und Sprechen bis zur Paralyse der Atmungsmuskeln und Tod fortschreiten.
Botulinum-Toxin Typ A ist das tödlichste natürliche biologische Mittel, das der Menschheit bekannt ist. Ca. 50 Picogramm Botulinum-Toxin (gereinigter Neurotoxinkomplex) Typ A, erhältlich von Allergan, Inc., of Irvine, Kalifornien, unter dem Handelsnamen BOTOX^®, ist die LD₅₀ in Mäusen. Eine Einheit (U) Botulinum-Toxin wird definiert als LD₅₀ bei intraperitonealer Injektion in weibliche Swiss Webster-Mäuse mit einem Gewicht von jeweils 18-20 g. Sieben immunologisch unterschiedliche Botulinum-Neurotoxine wurden charakterisiert, die jeweils Botulinum-Neurotoxin-Serotypen A, B, C₁, D, E, F bzw. G sind, wobei jedes durch Neutralisation mit typspezifischen Antikörpern unterschieden wird. Die unterschiedlichen Serotypen von Botulinum-Toxin unterscheiden sich in der tierischen Spezies, die sie beeinflussen und in der Stärke und Dauer der Paralyse, die sie verursachen. Die Botulinum-Toxine binden offensichtlich mit hoher Affinität an cholinerge Motorneuronen, werden in das Neuron translokiert und blockieren die Freisetzung von Acetylcholin.
Botulinum-Toxine wurden in klinischen Einstellungen zur Behandlung von neuromuskulären Störungen, gekennzeichnet durch hyperaktive Skelettmuskeln, verwendet.
Botulinum-Toxin Typ A wurde durch die U.S. Food and Drug Administration zur Behandlung von Blepharospasmus, Strabismus, hemifacialem Spasmus und zervikaler Dystonie zugelassen. Botulinum-Toxin Typ B wurde auch durch die FDA zur Behandlung von zervikaler Dystonie zugelassen. Klinische Wirkungen des peripheralen intramuskulären Botulinum-Toxin Typ A werden üblicherweise innerhalb einer Woche nach Injektion beobachtet. Die typische Dauer der symptomatischen Erleichterung einer einfachen intramuskulären Injektion von Botulinum-Toxin Typ A dauert durchschnittlich ca. drei Monate.
Obwohl alle Botulinum-Toxin-Serotypen offensichtlich die Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin an der neuromuskulären Verbindung inhibieren, bewirken sie dies durch Beeinflussung verschiedener neurosekretorischer Proteine und/oder Abspalten dieser Proteine an verschiedenen Stellen. Zum Beispiel spalten Botulinum Typen A und E beide das 25 KiloDalton (kD) synaptosomale assoziierte Protein (SNAP-25) ab, aber sie sind auf verschiedene Aminosäuresequenzen innerhalb dieses Proteins gerichtet. Botulinum-Toxin Typen B, D, F und G wirken auf Vesikelassoziiertes Protein (VAMP, auch Synaptobrevin genannt), wobei jeder Serotyp das Protein an unterschiedlichen Stellen abspaltet. Schließlich hat Botulinum-Toxin Typ C₁ gezeigt, dass es sowohl Syntaxin als auch SNAP-25 abspaltet. Diese Unterschiede im Wirkmechanismus können auch die relative Potenz und/oder Dauer der Wirkung der verschiedenen Botulinum-Toxin-Serotypen beeinflussen.
Das Molekulargewicht des Botulinum-Toxin-Proteinmoleküls beträgt für alle sieben bekannten Botulinum-Toxin-Serotypen ca. 150 kD. Interessanterweise werden die Botulinum-Toxine durch Clostridialbacterium als Komplexe, umfassend das 150 kD Botulinum-Toxin-Proteinmolekül zusammen mit assoziierten nicht-toxischen Proteinen freigesetzt. Somit kann der Botulinum-Toxin Typ A-Komplex erzeugt werden durch Clostridialbacterium in Formen von 900 kD, 500 kD und 300 kD. Botulinum-Toxin Typen B und C₁ werden offensichtlich lediglich als 500 kD-Komplex erzeugt. Botulinum-Toxin Typ D wird sowohl als 300 kD- als auch 500 kD-Komplexe erzeugt. Schließlich werden Botulinum-Toxin Typen E und F lediglich als ca. 300 kD-Komplexe erzeugt. Es wird angenommen, dass die Komplexe (d.h. mit einem Molekulargewicht größer als ca. 150 kD) nicht-toxisches Hämagglutininprotein und ein Nicht-Toxin und ein nicht-toxisches, Nicht-Hämagglutininprotein enthalten. Diese zwei Nicht-Toxin-Proteine (die zusammen mit dem Botulinum-Toxin-Molekül den relevanten Neuroxinkomplex umfassen) können zur Bereitstellung von Stabilität gegen Denaturierung an das Botulinum-Toxin-Molekül und Schutz gegen Verdauungssäuren wirken, wenn Toxin eingenommen wird. Außerdem ist es möglich, dass die größeren (größer als ca. 150 kD Molekulargewicht) Botulinum-Toxin-Komplexe in einer geringeren Diffusionsrate als das Botulinum-Toxin weg von der Stelle der intramuskulären Injektion eines Botulinum-Toxin-Komplexes resultieren.
In vitro-Untersuchungen haben gezeigt, dass Botulinum-Toxin Kaliumkation-induzierte Freisetzung von sowohl Acetylcholin als auch Norepinephrin aus primären Zellkulturen von Hirnstammgewebe inhibieren. Außerdem wurde berichtet, dass Botulinum-Toxin die evozierte Freisetzung von sowohl Glycin als auch Glutamat in primären Kulturen von Rückenmarkneuronen inhibiert, und dass in Hirnsynaptosomenzubereitungen Botulinum-Toxin die Freisetzung von jeweils den Neurotransmittern Acetylcholin, Dopamin, Norpinephrin, CGRP und Glutamat inhibiert.
Botulinum-Toxin Typ A kann erhalten werden durch Bereitstellen und Wachsen von Kulturen von Clostridium botulinum in einem Fermenter und dann Ernten und Reinigen der fermentierten Mischung gemäß bekannten Verfahren. Alle Botulinum-Toxin-Serotypen werden zuerst als inaktive Einzelkettenproteine synthetisiert, die durch Proteasen abgespalten oder entspannt ("nicked") werden müssen, um neuroaktiv zu werden. Bakterielle Stämme führen dazu, dass Botulinum-Toxin Serotypen A und G endogene Proteasen besitzen, und Serotypen A und G können deshalb aus bakteriellen Kulturen in überwiegend ihrer aktiven Form zurückerhalten werden. Im Gegensatz dazu werden Botulinum-Toxin-Serotypen C₁, D und E durch nicht-proteolytische Stämme synthetisiert und sind deshalb typischerweise inaktiviert, wenn sie aus der Kultur zurückgewonnen werden. Serotypen B und F werden durch sowohl proteolytische als auch nicht-proteolytische Stämme erzeugt und können deshalb entweder in ihrer aktiven oder inaktiven Form zurückgewonnen werden. Jedoch spalten sogar die proteolytischen Stämme, die z.B. den Botulinum-Toxin Typ B-Serotyp erzeugen, lediglich einen Teil des erzeugten Toxins ab. Der exakte Anteil an entspannten bis nicht entspannten Molekülen hängt von der Dauer der Inkubation und der Temperatur der Kultur ab.
Es wurde berichtet, dass Botulinum-Toxin Typ A in klinischen Untersuchungen wie folgt verwendet wurde:

(1) ca. 75-250 Einheiten BOTOX^® pro intramuskulärer Injektion (mehrfache Muskeln) zur Behandlung von zervikaler Dystonie;
(2) 5-10 Einheiten BOTOX^® pro intramuskulärer Injektion zur Behandlung von glabellärer Linie (Augenbrauenfurchen) (5 Einheiten intramuskulär in den Procerusmuskel injiziert und 10 Einheiten intramuskulär in jeden Corrugator supercilii-Muskel injiziert);
(3) ca. 30-80 Einheiten BOTOX^® zur Behandlung der Constipation durch intrasphincte Injektion des Puborectalis-Muskels;
(4) ca. 1-5 Einheiten pro Muskel intramuskulär injiziertes BOTOX^® zur Behandlung von Blepharospasmus durch Injektion des lateralen prätarsalen Orbicularis oculi- Muskels des oberen Lids und des lateralen prätarsalen Orbicularis oculi des unteren Lids.
(5) Zur Behandlung von Strabismus wurden extraokuläre Muskel intramuskulär mit zwischen ca. 1-5 Einheiten BOTOX^® injiziert, wobei die injizierte Menge abhängig von der Größe des zu injizierenden Muskels und des Ausmaßes der gewünschten Muskelparalyse variiert (d.h. eine Menge der gewünschten Dioptrenkorrektur).
(6) Zur Behandlung der Spastizität oberer Gliedmaßen nach einem Schlag durch intramuskuläre Injektionen von BOTOX^® in fünf unterschiedliche Flexormuskel (Beugemuskeln) von oberen Gliedmaßen wie folgt: (a) Flexor digitorum profundus: 7,5 U bis 30 U (b) Flexor digitorum sublimus: 7,5 U bis 30 U (c) Flexor carpi ulnaris: 10 U bis 40 U (d) Flexor carpi radialis: 15 U bis 60 U (e) Biceps brachii: 50 U bis 200 U. Jeder der fünf angegebenen Muskeln wurde bei der gleichen Behandlungssitzung injiziert, so dass der Patient 90 U bis 360 U in die oberen Gliedmaßen Flexormuskel BOTOX^® durch intramuskuläre Injektion bei jeder Behandlungssitzung erhält.

Es ist auch bekannt, dass die Injektion eines Botulinum-Toxins in Gesichtsmuskel durch Schwächen der injizierten Muskeln in einer Abnahme von hyperkinetischen Falten in der Haut, die den paralysierten Muskel überlagern, resultieren kann. Siehe z.B. Carruthers A. et al., The treatment of glabellar furrows with botulinum A exotoxin, J Dermatol Surg Oncol Januar 1990; 16(1):83. Siehe ebenfalls J. Guerrissi et al., Annuals of Plastic surgery (1997) 447.
Es ist auch bekannt, ein Botulinum-Toxin zu verwenden zur Behandlung von: intrathekalem Schmerz (siehe z.B. US 6,113,915 ); Paragangliomen (siehe z.B. US 6,139,845 ); Ohrstörungen (siehe z.B. US 6,265,379 ); pankreatischen Störungen (siehe z.B. US-PS 6,143,306 und 6,261,572); Migräne (siehe z.B. US 5,714,468 ); Glattmuskelstörungen (siehe US 5,437,291 ); Prostatastörungen, einschließlich prostatischer Hyperplasie (siehe z.B. WO 99/03483 und Doggweiler R., et al., Botulinum toxin type A causes diffuse and highly selective atrophy of rat prostate, Neurourol Urodyn 1998; 17(4):363); autonomen Nervenstörungen, einschließlich hyperplasische Schweißdrüsen (siehe z.B. US 5,766,606 ); Wundheilung (siehe z.B. WO 00/24419); verminderter Haarverlust (siehe z.B. WO 00/62746); Hautläsionen (siehe z.B. US 5,670,484 ) und neurogene entzündliche Störungen (siehe z.B. US 6,063,768 ).
Außerdem wurde offenbart, dass Ziel-Botulinum-Toxine (z.B. mit nicht-nativem Bindungsteil) verwendet werden können zur Behandlung von verschiedenen Zuständen (siehe z.B. US 5,989,545 , ebenso WO 96/33273; WO 99/17806; WO 98/07864; WO 00/57897; WO 01/21213; WO 00/10598.
Ein Botulinum-Toxin wurde in den pectoralen Muskel injiziert, um pectoralen Spasmus zu kontrollieren. Siehe z.B. Senior M., Botox and the management of pectoral spasm after subpectoral implant insertion, Plastic and Recon Surg, Juli 2000, 224-225.
Sowohl flüssige stabile Formulierungen als auch reine Botulinum-Toxin-Formulierungen wurden offenbart (siehe z.B. WO 00/15245 und WO 74703) sowie die topische Anwendung eines Botulinum-Toxins (siehe z.B. DE 198 52 981 ).
Typischerweise wird ein Clostridial-Toxin, wie Botulinum-Toxin lokal und direkt in ein Zielgewebe verabreicht, wie in einen Skelettmuskel, durch intramuskuläre oder subkutane Injektion. Der Eintritt eines Clostridial-Toxins in das Kreislaufsystem ist unerwünscht, da Botulismus oder Tetanus daraus resultieren kann. Außerdem resultiert der Eintritt eines Clostridial-Toxins in die systemische Zirkulation üblicherweise in der Erzeugung von Antikörpern gegen das Toxin. Die Gegenwart von Antikörpern führt zu einem Verlust oder Unterdrückung einer gewünschten klinischen Antwort, wie Muskelparalyse. Deshalb sind Verfahren zur Bestimmung der Bioverfügbarkeit eines Clostridial-Toxins, das mit Hinsicht auf ein intravenös oder oral verabreichtes Pharmazeutikum praktiziert wird, weder relevant noch anwendbar mit Bezug auf ein lokal, d.h. intravenös oder subkutan) verabreichtes Clostridal-Toxin.
Unglücklicherweise besitzen deshalb Verfahren, die eine physiologische Flüssigkeit (z.B. Blut, Urin) untersuchen, einen geringen oder keinen Wert zur Bestimmung der Bioverfügbarkeit eines Clostridial-Toxins auf einen Ziel-Muskel oder Muskelgruppe, aufgrund der lokalen (nicht-systemischen) Verabreichung und Wirkung des Toxins. Somit können derzeit erhältliche analytische Verfahren zur Durchführung von klassischer Absorption, Verteilung, Biotransformation und Eliminationsstudien von oral oder intravenös verabreichten Arzneimitteln nicht verwendet werden.
Botulinum-Toxin wurde in Gesichtsmuskeln, wie die Orbicularis oculis, Corrugator supercilii und Frontalis-Muskel für medizinische Zwecke zur Reduzierung von bestimmten Gesichtsfalten injiziert, und man verwendet elektromyographische und/oder fotografische Verfahren, um die Wirksamkeit solcher Injektionen zu bestimmen. Guerrissi J. et al., Local Injektion into mimetic muscles of botulinum toxin A for the treatment of facial lines, Ann Plast Surg 1997; 39(5):447-53. Elektromyographie wurde auch verwendet, um die Wirkung der Injektion eines Botulinum-Toxins in den sternocleidomastoiden Muskel zur Behandlung von zervikaler Dystonia zu bestimmen. Dresser D. et al., Electromyographic quantification of the paralysing effect of botulinum toxin in the stemocleidomastoid muscle, Eur Neurol 2000; 43: 13-16. In sEMG werden die Oberflächenelektroden bei bestimmten Abständen von dem Injektionspunkt, typischerweise 1 cm und 3 cm vom Injektionspunkt platziert. Die Oberflächenelektroden können verwendet werden, um die Amplitude und Fläche eines Verbindungsmuskel-Aktionpotenzials (CMAP) während der maximalen freiwilligen Kontraktion des injizierten Muskels zu messen. Man erwartet, dass CMAP mit dem Beginn der paralytischen Wirkung auf den Muskel abnimmt und zunimmt, wenn die paralytische Wirkung nachlässt.
Unglücklicherweise können elektromyographische Verfahren zur Bestimmung einer Wirkung eines Clostridial-Toxins, wie eines Botulinum-Toxins, auf einen Muskel oder eine Muskelgruppe ungenügend sein, da die Variabilität der elektrischen Aktivität eines bestimmten Muskels zwischen Patienten und sogar beim gleichen Patienten in verschiedenen Positionen oder an verschiedenen Tagen aufgrund der bekannten Launen der Elektrophysiologie ungenügend sein. Zum Beispiel kann die wiederholte Oberflächen-elektromyographische Aufnahme signifikante (d.h. von ca. 7 % bis ca. 20 %) Variabilität zeigen, wenn sie beim gleichen Patienten zur gleichen Zeit genommen wird. Außerdem kann das Ausmaß der maximalen freiwilligen Kontraktion, bei der die sEMG-Aufnahme genommen wird, sich zwischen und unter Patienten unterscheiden.
Fotografische Verfahren, wie digitale Bildanalyse, wurde verwendet, um die Wirksamkeit eines Botulinum-Toxins zur Behandlung von hyperkinetischen Gesichtslinien zu bestimmen. Heckmann M., et al., Quantification of the efficacy of botulinum toxin type A by digital image analysis, J Am Acad Dermatol 2001; 45: 508-514. Wie mit elektromyographischen Verfahren, zeigen auch fotografische Verfahren signifikante Intra- und Intersubjektvariabilität. Deshalb können fotografische Verfahren zur Bestimmung einer Wirkung eines Clostridial-Toxins, wie Botulinum-Toxin, auf einen Muskel oder eine Muskelgruppe Präzision und Genauigkeit vermissen lassen, und die Qualität und der Wert der erhaltenen Bilder unterscheiden sich genauso wie die Lichtzustände, verwendeter Filmtyp, Filmgeschwindigkeit und verwendete Filmentwicklungsprozesse.
Somit haben sowohl elektromyographische als auch fotografische Verfahren zur Bestimmung einer Wirkung eines Botulinum-Toxins auf einen Muskel signifikante Nachteile und Mängel, und keines dieser Verfahren kann eine dreidimensionale permanente Aufzeichnung, die zur Analyse geeignet ist, vollständig bereitstellen.
Was deshalb benötigt wird, ist ein nicht-invasives Verfahren zur Bestimmung einer pharmakodynamischen Wirkung (wie eines muskelparalytischen Effekts) eines Clostridial-Toxins, wie eines Botulinum-Toxins, auf einen Muskel oder eine Muskelgruppe, wobei das Verfahren eine genaue und präzise dreidimensionale Aufzeichnung bereitstellt, die zur computerisierten Analyse geeignet ist.
Zusammenfassung
Meine Erfindung erfüllt diese Notwendigkeit und erlaubt ein nicht-invasives Verfahren zur Bestimmung einer pharmakodynamischen Wirkung (wie einer paralytischen Wirkung auf einen Muskel) eines Clostridial-Toxins, wie eines Botulinum-Toxins, auf einen Muskel oder Muskelgruppe. Außerdem stellt meine Erfindung eine genaue und präzise dreidimensionale Aufzeichnung bereit, die zur computerisierten Analyse geeignet ist. Die hier offenbarte Erfindung kann die Schritte der Verabreichung eines Clostridial-Toxins an einen Muskel; Erzeugen eines Abdrucks einer Hautoberfläche in der Nähe des Muskels, an den das Clostridial-Toxin verabreicht wurde; Untersuchung des Abdrucks, und Bestimmen des Einsetzens der Paralyse, Peakparalyse und Dauer der Paralyse des Muskels durch das Clostridial-Toxin, umfassen.
Der Verabreichungsschritt kann durchgeführt werden durch intramuskuläre Injektion oder subkutane Injektion des Clostridial-Toxins. Alternativ kann ein geeignetes Implantat zur kontrollierten Freisetzung, enthaltend ein Clostridial-Toxin, unter die Haut oder in einen der Muskel insertiert werden. Vorzugsweise ist der Muskel ein Gesichtsmuskel (wie ein Frontalismuskel), da die Gesichtshaut eine besser bestimmbare Antwort auf die Injektion eines Clostridial-Toxins in den Muskel, die unterhalb der Haut liegt, zeigen kann. Mit anderen Worten besitzt die Haut des Gesichts, wie auf der Stirn, eine Topographie, die einfach unterscheidbare Falten, Furchen und Linien umfasst, die eine quantifizierbare Antwort auf eine intramuskuläre Toxininjektion erzeugen können. Daher existiert ein kausaler Zusammenhang zwischen der paralytischen Wirkung eines Clostridial-Toxins auf einen Muskel und Veränderung in der Gesichtstopographie. Ich habe entdeckt, wie diese Kausalität quantifiziert werden kann, um pharmakodynamische Wirkungen eines Clostridial-Toxins auf Muskel zu bestimmen.
Vorzugsweise ist das Clostridial-Toxin ein Botulinum-Toxin (wie ein Botulinum-Toxin Typ A, B, C, D, E, F oder G), da verschiedene Botulinum-Toxine kommerziell erhältlich sind und klinisch verwendet wurden, um verschiedene Muskeln zu paralysieren. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Verwendung von ca.: 1 Einheit bis ca. 1.000 Einheiten eines Botulinum-Toxins Typ A (d.h. zwischen ca. 1-300 Einheiten des BOTOX Typ A-Botulinum-Toxins oder zwischen ca. 1-1.000 Einheiten des DYSPORT Typ-Botulinum-Toxins); 10 bis 10.000 Einheiten eines Typ B-Botulinum-Toxins (wie das MYOBLOC Typ B-Botulinum-Toxin) und Mengen der anderen Botulinum-Toxine auf Basis ihrer bekannten unterschiedlichen Potenz.
Der Abdruckschritt kann umfassen die Anwendung eines polymeren Materials auf die Hautoberfläche, um dadurch eine Form zu erhalten, die auf der Oberfläche der Form, die in Kontakt mit der Hautoberfläche steht, eine negative Kopie der Hautoberflächentopographie besitzt. Der Untersuchungsschritt kann das Bestrahlen der negativen Kopieoberfläche der Form mit einfallendem Licht umfassen.
Außerdem kann der Bestimmungsschritt ferner die Bestimmung des Ausmaßes der Diffusion des Clostridial-Toxins in den Muskel, in den das Clostridial-Toxin verabreicht wurde und in die umgebende Fläche umfassen. Und der Bestimmungsschritt kann nach dem Beleuchtungsschritt den Schritt der Erzeugung eines optischen Bildes der beleuchteten negativen Kopieoberfläche umfassen. Ferner kann der Bestimmungsschritt den Schritt der Darstellung eines Parameters einer Hautlinie, die sich auf der negativen Kopieoberfläche befindet, mit einem Computer, nach dem Erzeugungsschritt, umfassen.
Eine detaillierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Bestimmung eines paralytischen Effekts eines Botulinum-Toxins (wie Botulinum-Toxin Typ A) auf einen Gesichtsmuskel ein durch: (a) Verabreichen eines Botulinum-Toxins an einen Gesichtsmuskel durch intramuskuläre Injektion; (b) Erzeugen eines Abdrucks einer Eigenschaft einer Hautoberfläche in der Nähe des Muskels, an den das Clostridial-Toxin verabreicht wurde; (c) Untersuchung des Abdrucks und (d) Bestimmung des Einsetzens der Paralyse, Peakparalyse und Dauer der Paralyse des Muskels durch das Clostridial-Toxin. Dieses Verfahren kann ferner die Schritte der Erstellung einer elektromyographischen Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gesichtsmuskels und Fotografieren der Hautoberfläche umfassen.
Eine weitere detaillierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erlaubt die Bestimmung einer pharmakodynamischen Wirkung eines Botulinum-Toxins auf einen Gesichtsmuskel, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Verabreichen eines Botulinum-Toxins an einen Gesichtsmuskel durch intramuskuläre Injektion; (b) Erstellen einer elektromyographischen Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gesichtsmuskels; (c) Fotografieren einer Hautoberfläche in der Nähe des Muskels, an den das Clostridial-Toxin verabreicht wurde; (d) Erzeugen eines Abdrucks eines Merkmals der Hautoberfläche; (e) Untersuchen des Abdrucks und (f) Bestimmen des Einsetzens der Paralyse, Peakparalyse und Dauer der Paralyse des Gesichtsmuskels durch das Clostridial-Toxin.
Der Verabreichungsweg und die Menge des Clostridial-Toxins, das verabreicht wird, kann stark variieren, abhängig von dem injizierten besonderen Muskel und verschiedenen Patientenvariablen einschließlich Größe, Gewicht, Alter, Erkrankung und Antwort auf die Therapie. Verfahren zur Bestimmung des geeigneten Wegs der Verabreichung und Dosis werden im allgemeinen bestimmt auf einer Fall bei Fall-Basis durch den beaufsichtigenden Arzt. Solche Bestimmungen sind Routine für einen Fachmann (siehe z.B. Harrison's Principles of Infernal Medicine (1997), herausgegeben durch Anthony Fauci et al., 14. Auflage, veröffentlicht durch McGraw Hill). Die Behandlung wird so ausgeführt, dass im wesentlichen vermieden wird, dass das Toxin in den systemischen Kreislauf eintritt (d.h. durch Verwendung von subkutaner oder intramuskulärer Injektion gegenüber intravenöser Verabreichung).
Die spezifische Dosis, die zur Verabreichung angemessen ist, wird ausreichend bestimmt durch einen Fachmann gemäß den oben diskutierten Faktoren. Die Dosis kann auch abhängig von der Größe des zu behandelnden oder denervierten Muskels und der kommerziellen Zubereitung des Toxins abhängen. Üblicherweise ist bekannt, dass die Menge eines Clostridial-Toxins (wie eines Botulinum-Toxins), das zu injizieren ist, proportional zur Masse und Höhe der Aktivität des zu behandelnden Muskelgewebes ist.
Die vorliegende Erfindung schließt in ihren Bereich die Verwendung jedes Clostridial-Toxins ein, das eine lang andauernde therapeutische Wirkung zeigt. Zum Beispiel können Neurotoxine, die durch jede der Spezies der Toxin erzeugenden Clostridium-Bakterien, wie Clostridium Botulinum, Clostridium butyricum und Clostridium beratti erzeugt werden, verwendet werden oder zur Verwendung angepasst werden in den Verfahren der vorliegenden Erfindung. Außerdem können alle Botulinum-Serotypen A, B, C, D, E, F und G vorteilhafterweise in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet werden, obwohl Typ A der am meisten bevorzugte Serotyp ist, wie oben ausgeführt.
"Lokale Verabreichung" bedeutet direkte Injektion des Clostridials in den Muskel, subkutane oder intradermale Injektion. Systemische Wege der Verabreichung, wie orale und intravenöse Verabreichungswege sind aus dem Bereich der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.
Das Clostridial-Toxin (wie ein Botulinum-Toxin), das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein modifiziertes Clostridial-Toxin sein, d.h. mindestens eine der Aminosäuren des Toxins kann entfernt, modifiziert oder ersetzt sein, verglichen mit nativem Clostridial-Toxin. Somit kann das verwendete Clostridial-Toxin ein rekombinant erzeugtes Clostridial (z.B. Botulinum) Toxin oder ein Derivat oder Fragment davon sein.
1 ist eine diagrammartige Veranschaulichung eines digitalen Bildgebungssystems zur Verwendung in einem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine hypothetische Darstellung eines Ausschnitts einer Hautoberfächenkopie (Hautimpressionsseite einer Silicongummiform), hergestellt zur Verwendung in einem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung
Meine Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass ein Hautoberflächen-topographisches Verfahren verwendet werden kann, um die Wirkung eines Clostridial-Toxins auf einen Muskel zu bestimmen. Die bestimmte Wirkung kann eine paralytische Wirkung (d.h. Unfähigkeit zu kontrahieren) sein, einschließlich des Einsetzens der Wirkung, Peakwirkung und Dauer der paralytischen Wirkung eines Clostridial-Toxins auf einen Muskel. Meine Hauterfindung kann durchgeführt werden durch Herstellen von negativen Silicongummikopien einer Hautoberfläche vor und nach der Verabreichung eines Clostridial-Toxins an einen Muskel oder Muskelgruppe eines Patienten. Die Bildprofilanalyse der Hautoberflächenkopie wird dann durchgeführt.
Zuvor wurden Hautoberflächen-Topographieverfahren verwendet, um die Entwicklung von Mikrofurchen in der Haut mit dem Alter und die Wirksamkeit topisch aufgetragener Cremes zur Behandlung von lichtgeschädigter Haut zu bestimmen. Überraschenderweise wurde nun entdeckt, dass die Hauttopographie verwendet werden kann, um die Wirkung eines Botulinum-Toxins auf einen Muskel zu bestimmen.
Die vorliegende Erfindung verwendet die Hauttopographie zur Bestimmung der Parameter einer Muskel-abschwächenden Wirkung einer intramuskulären Injektion eines Clostridial-Toxins, wie eines Botulinum-Toxins in einen Muskel, wie dem Frontalismuskel. Daher wird durch die Verwendung meiner Erfindung die Hauttopographie verwendet, um nach der Injektion eines Clostridial-Toxins zu bestimmen, dass das injizierte Toxin eine dosisabhängige Inhibierung einer maximalen freiwilligen Kontraktion eines Muskels, wie des Frontalismuskels, erzeugt. Die vorliegende Erfindung stellt dadurch einen Weg zur Verwendung von Gesichtstopographie zur Bestimmung einer Wirkung der Verabreichung eines Clostridial-Toxins bereit.
In einer Ausführungsform verwendet meine Erfindung die bekannte Antifaltenwirkung eines Clostridial-Toxins, wie eines Botulinum-Toxins, wie bestimmt aus einer quantitativen gesichtstopographischen Analyse zur Quantifizierung verschiedener pharmakodynamischer und/oder neurophysiologischer Eigenschaften (Profil) des Toxins nach intramuskulärer oder subkutaner Injektion in einen Muskel, wie den Frontalismuskel der Stirn. Die Eigenschaften meiner Erfindung erlauben die Quantifizierung des Einsetzens der paralytischen Wirkung, peakparalytischen Wirkung und Dauer der paralytischen Wirkung des Muskels. Zweck meiner Erfindung ist nicht, zu bestimmen, ob oder in welchem Ausmaß ein Clostridial-Toxin eine Antifaltenwirkung auf die intramuskuläre Injektion des Toxins besitzt.
In einer anderen Ausführungsform betrifft meine Erfindung die quantitative Bestimmung der Wirkung eines Clostridial-Toxins auf eine Muskelaktivität durch Verwendung von: (1) eines Hauptoberflächentopographieprofils; (2) einer fotografischen Augenbrauenpositionsbestimmung und/oder (3) der Bestimmung der darunterliegenden Muskelaktivität (sEMG).
In der Praxis meiner Erfindung wird ein Hautoberflächentopographisches Verfahren verwendet, um Hautoberflächenkopien zu erzeugen zum Zweck der Bestimmung einer muskelschwächenden Wirkung eines Clostridial-Toxins, wie eines Botulinum-Toxins auf einen Muskel, wie den Frontalismuskel, nach einer z.B. maximal freiwilligen Kontraktion des Muskels.
Außerdem kann die muskelschwächende Wirkung eines verabreichten Clostridial-Toxins auf einen Muskel gemäß meiner Erfindung bestimmt werden, wobei der Muskel der Frontalismuskel ist, durch Quantifizieren der Augenbrauenveränderung. Ich habe entdeckt, dass die geometrische Gesichtsmessung der Augenbrauenmobilität eine objektive Beschreibung und Bestimmung der Wirkung eines Clostridial-Toxins auf den Frontalismuskel bereitstellt. Dies wird erreicht durch Messungen der Brauenposition, genommen von standardisierten seriellen Fotografien. Die digitalen Bilder werden analysiert durch Softwaremessungen des Abstands zwischen dem inneren Kanthus des Auges und der unteren Ecke der Augenbraue. Klassifizierte verzögerte Frontalismuskelaktivität korreliert mit klassifiziertem verzögertem Anstieg der Augenbraue.
Ferner umfasst meine Erfindung die Verwendung des Zusammenhangs zwischen Frontalismuskelaktivität, wie gemessen mit sEMG und der zusammenhängenden Augenbrauenveränderung. Messungen durch maximalen statischen Antwortassay können analysiert werden. Subjekte werden angewiesen, ihre Augenbrauen anzuheben und das elektromyographische Signal zu beobachten, um freiwillige Kontraktion für 5 Sekunden bei einem Maximalniveau zu erhalten. Bei meiner Erfindung, bezogen auf dieses Verfahren, ist das bekannte sEMG-Verfahren zu verwenden, um die Brauenveränderung zu analysieren als eine andere Messung der Frontalismuskelaktivität zum Zweck der Bestimmung einer Wirkung eines Clostridial-Toxins. Elektrophysiologische Messungen können verwendet werden, um Muskelaktivität und die pharmakodynamischen Eigenschaften eines Clostridial-Toxins, wie eines Botulinum-Toxins direkter zu bestimmen. Die Analyse der Oberflächenelektromyographischen (sEMG) Aktivität des Frontalismuskels kann durchgeführt werden.
Somit umfasst meine Erfindung die Verwendung von topographischen, elektrophysiologischen und/oder fotografischen Bildverfahren als ein Mittel zur Messung der muskelabschwächenden Wirkung eines Clostridial-Toxins (wie eines Botulinum-Toxins) auf einen Muskel (wie den Frontalismuskel), wodurch ein besseres Verständnis der pharmakodynamischen Eigenschaften der Clostridial-Toxine bereitgestellt wird.
Botulinum-Toxine zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung können reine Botulinum-Toxine (d.h. das 150 kD Typ A Toxin) sein, können in lyophilisierter oder vakuumgetrockneter Form in Behältern unter Vakuumdruck gelagert werden oder in einer flüssigen Form sein. Vor Lyophilisierung kann das Botulinum-Toxin kombiniert werden mit pharmazeutisch annehmbaren Exzipienten, Stabilisatoren und/oder Trägern, wie Albumin. Das lyophilisierte oder vakuumgetrocknete Material kann mit Kochsalzlösung oder Wasser rekonstituiert werden.
In jedem der folgenden Beispiele hängt die spezifische Menge eines verabreichten Botulinum-Toxins von einer Vielzahl von Faktoren ab, die abzuwägen und zu betrachten sind innerhalb der Diskretion des begleitenden Arztes, und in jedem der Beispiele dringen nicht signifikante Mengen von Botulinum-Toxin ein, anscheinend systemisch mit keinen signifikanten Nebenwirkungen.
Beispiele
Die folgenden Beispiele stellen spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar und sollen nicht limitierende Beispiele des Bereichs meiner Erfindung darstellen.
Beispiel 1
Gesichts-Topographieverfahren zur Bestimmung der Wirkung eines Botulinum-Toxins auf den Frontalismuskel
Ein weiblicher Patient mit 36 Jahren zeigt bilateral, symmetrisch und moderat strenge Stirnlinien während der maximalen freiwilligen Kontraktion des Frontalismuskels.
Jegliches Make-up und Kosmetika werden von der Stirn des Patienten entfernt, die dann mit einer Alkohollösung gereinigt wird. Eine Siliconform wird vom rechten Frontalis des Patienten während der maximalen freiwilligen Kontraktion des Frontalismuskels wie folgt erzeugt. Der Frontalismuskel wird identifiziert dadurch, dass der Patient aufschauen und seine Augenbrauen anheben muss. sEMG wird verwendet, um die Frontaliskontraktion zu bestätigen. Ein Haftring mit einem Durchmesser von 2,4 cm wird über eine Injektionsstelle des rechten Frontalis positioniert. Eine dünne Schicht frisch hergestellter Siliconkopiemischung (Silicongummi: 2 g und Amylacetatkatalysator, 2 Tropfen) wird innerhalb des Haftrings auf der rechten Seite der Stirn während der maximalen freiwilligen Kontraktion des Frontalismuskels aufgebracht. Der Patient wird dahingehend instruiert, die maximale Frontalismuskelkontraktion vier Minuten aufrechtzuerhalten, während der das Siliconpolymer sich absetzt. Nach ca. 5 Minuten wird die gehärtete Siliconform entfernt. Die erhaltene Silicon-Hautoberflächenkopie stellt eine negative Basisimpression (eine Form) dar und bezeichnet die Hautoberfläche, auf der sich das Siliconpolymer abgesetzt hat.
Eine Spritze, enthaltend 20 U eines Botulinum-Toxins Typ A (wie BOTOX) wird über die Frontalismuskelfasern senkrecht zur Hirnhautoberfläche gegeben und während die schräge Seite der Nadelspitze nach oben gehalten wird, und mit dem Frontalis in Ruhe werden 10 U des Botulinum-Toxins bilateral in jeden der rechten und linken Frontalismuskeln in einer Position 2,5 cm über dem höheren Bogen der linken und rechten Augenbrauen in einer Linie mit der vertikalen Achse des Zentrums der Pupillen injiziert. Der Patient wird über eine 62-Wochen-Periode nach der Injektion des Botulinum-Toxins betreut und bei jedem Besuch werden zusätzliche Siliciumkopien des rechten Frontalis hergestellt.
Die Basis-Siliconkopie wird mit anschließenden Serien von Kopien, die vom Patienten erhalten werden, verglichen. Wie durch 1 gezeigt, wird eine Siliconkopie 10 über einer horizontalen Oberfläche 22 auf einem Tisch 24 unter einer digitalen Bildkamera 16, gehalten durch Träger 18 platziert. Die Kopie 10 wird durch Licht aus der Lichtquelle 12, die bei einem Winkel von 14 (35° ist ein bevorzugter Winkel) von der Horizontalen (und senkrecht zur Haupthautlinie) orientiert ist bestrahlt, wodurch Schatten aufgrund der negativen Bilder der Linien, Falten und Furchen in der auf der Kopieoberfläche vorhandenen Haut, wie durch 2 gezeigt, erzeugt werden. In 2 strahlt das Licht 26 auf die negative Hautoberflächenkopie 28 bei einem Winkel 14 ein. Die digitale Kamera 16, verbunden durch Mittel 26 an einen Computer 20, versehen mit z.B. Quantirides-Software (Version 2,0, Monaderm, Monaco). Die Quantirides-Software kann die Bildhautoberflächentopographieemission erzeugen und analysieren, wie gezeigt durch die Siliconkopie. Die folgenden Parameter können durch die Software berechnet werden: mittlere Tiefe (μm), mittlere Länge (mm), Gesamtlänge (mm), Anzahl an Falten, Oberfläche der Falten (Tiefe × Länge; mm²) und Formfaktor (Verhältnis Länge/Tiefe) und verwendet zum Erhalt der nachstehend gezeigten Tabelle 1. Tabelle 1 stellt ein Beispiel der Daten bereit, die unter Verwendung des vorliegenden Verfahrens erhalten werden können. Somit zeigen die Daten, die am Tag 3 erhalten werden können, dass das vorliegende Verfahren die Bestimmung des Einsetzens der paralytischen Wirkung auf einen Muskel nach Verabreichung des Botulinum-Toxins erlaubt, die ca. am Tag 3 stattfindet. Außerdem, wie durch Tabelle 1 gezeigt, zeigen die Daten, die am Tag 28 erhalten werden können, dass das vorliegende Verfahren die Bestimmung eines Peaks der paralytischen Wirkung auf den Muskel nach Verabreichung des Botulinum-Toxins erlaubt, die ca. am Tag 28 stattfand. Schließlich, wie durch Tabelle 1 ersichtlich, zeigen die Daten, die am Tag 104 erhalten werden können, dass das vorliegende Verfahren die Bestimmung der Dauer der paralytischen Wirkung eines Muskels (d.h. Erholung) erlaubt, nach Verabreichung des Botulinum-Toxins, ca. am Tag 104 stattfindet. Somit zeigt dieses Beispiel, dass das Gesichts-Topographieverfahren, wie in diesem Beispiel ausgeführt, verwendet werden kann, um das Einsetzen, Peak und Dauer der paralytischen Wirkung des Botulinum-Toxins auf einen Muskel, wie den Frontalismuskel, verwendet werden kann.
Tabelle 1
Beispiel 2
sEMG-Verfahren zur Bestimmung der Wirkung eines Botulinum-Toxins auf den Frontalismuskel
Der Patient in Beispiel 1 besitzt zwei Paare an Oberflächen-EMG-Elektroden, die auf dem linken und rechten Frontalis platziert sind, und der Monitor des sEMG-Prozessors wird innerhalb des Sichtfelds des Patienten platziert, um die Beobachtung der Amplitude des Signals durch den Patienten zu erlauben und dadurch mit dem Aufrecherhalten der maximalen freiliegenden Kontraktion zu assistieren.
Die erste Elektrode wird 2 cm oberhalb der Augenbraue in einer vertikalen Linie mit der Pupille angebracht. Die zweite Elektrode wird lateral zur ersten Elektrode in einem 45°-Winkel positioniert. Der Zwischenmittel-Elektrodenabstand ist 1 cm. Die zweite Elektrode wird in einem 45°-Winkel parallel mit den Frontalismuskelfasern zum Erhöhen der Aufzeichnungsgenauigkeit angebracht. Der 45°-Winkel wird unter Verwendung eines Protraktors gemessen. Die Aufzeichnungselektroden werden zur Erleichterung des Interelektrodenabstandes eingestellt. Die Massenelektroden werden direkt vor jedem Ohr im prä-aurikularen Gebiet angebracht. Die Anbringung der Elektrode ist durch nachstehendes Diagramm gezeigt.
Die Oberflächen-elektromyographische Bestimmung der Frontalismuskelaktivierung wird unter Verwendung eines Neuroedukator III-Surface-EMG-Prozessors aufgezeichnet. Der EMG-Prozessor hat unabhängig isolierte Kanäle, jeweils mit unterschiedlichen Verstärkern zur Erhöhung des Signal-zu-Rauschverhältnis und zum Minimieren des elektrischen Rauschens und 50 Hertz (Hz) Artifaktinterferenz. (Elektrische) Muskelaktivität wird aufgezeichnet unter Verwendung eines kontinuierlichen analogen Integrators, ausgelesen durch den Prozessor 100mal pro Sekunde, mit einem Passband von 10-1.000 Hz, unter Sicherstellung einer Breitbandaufzeichnung ohne Verlust des Muskelsignals. Das aufgezeichnete sEMG-Signal wird Vollwellen-rektifiziert und die integrierte sEMG-Aufzeichnung wird auf dem Bildschirm aufgezeichnet und in sowohl grafischer als auch numerischer Form gespeichert.
Die gleichen sEMG-Prozessoren und wegwerfbaren selbsthaftenten, vorgellierten AgAgCl-Oberflächenelektroden (1 cm Durchmesser Aufzeichnungsfläche) werden für alle Messungen verwendet. Die aktiven und Referenzelektroden sind identische wegwerfbare Haftelektroden, die verwendet werden zum Aufzeichnen der Amplitudenmuskelaktivität während maximaler freiwilliger Kontraktion. Ein neuer Satz Elektroden kann für jeden Patienten bei jedem Besuch verwendet werden. Zusätzliche Sätze werden, falls benötigt, verwendet zum Erhalt guten Haftens auf der Haut des Patienten und zum Minimalisieren des 50 Hz-Rauschens.
Das Verfahren zum Aufzeichnen erlaubt übliche Modenabweisung durch den sEMG-Prozessor, ein Verfahren, das Quersprechinfluenzen auf die aufgezeichnete Muskelaktivität minimiert. Vor Anwendung der Elektroden wird die Haut mit Alkohol zum Minimieren der 50 Hz-Hautimpedanz gereinigt.
sEMG wird während maximaler freiwilliger Kontraktion des Frontalismuskels unter Verwendung eines bipolaren Oberflächenaufzeichnungsverfahrens durchgeführt und die Raumtemperatur kann auf ca. 20°C gehalten werden.
Der Patient sitzt in einer aufrechten, entspannten Position gegenüber dem sEMG-Monitor. Diese Position erlaubt dem Patienten, das auf dem Monitor dargestellte maximale Amplitudensignal zu beobachten und die maximale freiwillige Kontraktion für die benötigte Dauer aufrechtzuerhalten. Der Patient wird gebeten, seine Augenbrauen anzuheben, um das maximale Zielsignal zu erreichen, und es auf diesem Niveau 10 Sekunden zu halten. Das aus den Oberflächenelektroden erhaltene sEMG-Signal wird durch einen Computer verarbeitet.
Die Intensität der Antworten wird während maximaler freiwilliger Kontraktion des Frontalismuskels gesammelt.
Oberflächen-Elektromyographie (sEMG) wird durch Vergleichen von Basis-sEMG-Studien mit den Ergebnissen serieller sEMG-Studien nach Injektion eines Botulinum-Toxins in den Frontalismuskel durchgeführt. Die Amplitude (μV) der maximalen freiwilligen Kontraktion für den Frontalismuskel wird durch die sEMG-Aufzeichnung erhalten. Der Neuroeduktator III-Oberflächen-EMG-Prozessor stellt einen integrierten sEMG-Amplitudenwert (in μV) bereit, aufgezeichnet aus den Elektroden, die auf dem rechten und linken Frontalismuskel platziert sind. Die sEMG-Aufzeichnung nimmt ab, während das Toxin seine paralytische Wirkung beginnt und steigt an, wenn die Wirkung des Toxins nachlässt.
Die Parameter, die bestimmt werden können durch die Daten aus dieser fotografischen Analyse sind Einsetzen der Muskelschwäche, Grad der Muskelschwäche und Erholung von der Muskelschwäche.
Beispiel 3
Fotografisches Verfahren zur Bestimmung der Wirkung des Botulinum-Toxins auf den Frontalismuskel
Photografien werden vom Patienten im Beispiel 1, nachfolgend des sEMG-Verfahrens, genommen. Bei jedem Besuch werden digitale und 35 mm Fotografien der Frontansichten des oberen Gesichts des Patienten genommen.
Der Patient wird auf die gleiche Weise für alle Fotografien positioniert. Eine stereotaktische Vorrichtung wird verwendet, um konsistente Positionierung des Gesichts, bezogen auf die Kamera, sicherzustellen, die eine ausgefeilte Kinn/Kopf-Stützvorrichtung umfasst. Außerdem wird das beim Aufzeichnungsbesuch (Tag null) erhaltene Bild als Referenz verwendet, um identische Positionierung des Kopfs bei allen folgenden Besuchen sicherzustellen. Nach Positionieren des Patienten und Bestätigung der Aufstellung der Kamera wird der Patient aufgefordert, seine Augenbrauen maximal anzuheben (durch maximale freiwillige Kontraktion des Frontalismuskels) durch Betrachten des fixierten Indikators. Drei Bilder der gesamten Frontalansicht (0°) des oberen Gesichts können dann sowohl mit einer 35 mm als auch mit einer Digitalkamera aufgenommen werden.
Für alle Fotografien werden Beleuchtung, Schnitt und Belichtungsverhältnis konstant gehalten. Standardisierte Vergrößerung und Apertur können auch verwendet werden. Zur Vergrößerung wird ein standardisiertes Reproduktionsverhältnis von 1:5 (35 mm äquivalent) für sowohl die digitalen, als auch 35 mm Gesichtsfotografien verwendet. Die Kameraapertur für alle 35 mm Gesichtsfotografien ist f/16 und für alle digitalen Gesichtsfotografien wird die Kameraapertur auf f/32 eingestellt.
Die 35 mm fotografischen Bilder werden digital eingescannt und auf die gleiche Weise wie die digitalen Fotografien analysiert. Alle fotografischen Bilder werden kalibriert und analysiert unter Verwendung sowohl von Mirror DPS (Canfield Scientific, Inc., Fairfield, NJ) und Image Pro Plus (Media Cybernetics, Silver Spring, MD). Die Software kann eine horizontale Linie durch den inneren Kanthus des Auges ziehen und den Abstand in Millimetern zwischen dieser Linie und der unteren Ecke der Augenbraue bei drei verschiedenen Punkten berechnen. Bilder von einem Patienten werden zurückvergrößert und eingestellt auf die gleiche Vergrößerung wie die Basisbilder unter Verwendung von Mirror DPS, d.h. alle Bilder eines Patienten besitzen die identische Größe. Bilder werden dann in Image Pro Plus exportiert und rotiert, so dass eine gerade blaue Linie den inneren Kanthus der Augen schneidet.
Eine Abnahme der Augenbrauenmobilität (in mm) während maximaler freiwilliger Kontraktion wird verwendet, um Einsetzen, Peak und Dauer der paralytischen Wirkung zu zeigen. Fotografie wird durchgeführt durch Vergleichen der Basis zweidimensionalen digitalen (2D) und 35 mm Bildstudien mit Ergebnissen von seriellen 2D und 35 mm Bildstudien nach Injektion des Botulinum-Toxins in den Frontalismuskel.
Die Antwort wird bestimmt durch Vergleich von Basis zweidimensionalen digitalen (2D) und 35 mm Bildstudien mit Ergebnissen serieller 2D und 35 mm fotografischen Bilderstudien nach Injektion eines Clostridial-Toxins in den Frontalismuskel.
Die Abnahme der Mobilität nach oben der Augenbraue, gemessen während des maximalen Augenbrauenanhebens wird durch folgende Messung erhalten. Die durch die Daten aus dieser fotografischen Analyse bestimmten Parameter sind Einsetzen der Muskelschwäche, Grad der Muskelschwäche und Erholung von der Muskelschwäche.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Verfahren beschrieben wurde, sind andere Ausführungsformen, Versionen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich. Zum Beispiel kann eine große Vielzahl von Hauptmuskeln injiziert werden und ihre zurückliegende oder benachbarte Hautoberfläche durch das offenbarte Verfahren bestimmt werden.
Somit sollte der Geist und Bereich der folgenden Ansprüche nicht auf die Beschreibung der oben ausgeführten Ausführungsform meiner Erfindung eingeschränkt sein.

Claims

Verwendung eines Clostridial-Toxins zur Herstellung eines Arzneimittels zur Bestimmung der Wirkung eines Clostridial-Toxins auf einen Muskel durch: (a) Verabreichen des Clostridial-Toxins an einen Muskel; (b) Erzeugen eines Abdrucks einer Hautoberfläche in der Nähe des Muskels, an den das Clostridial-Toxin verabreicht wurde, durch Aufbringen eines Polymermaterials auf die Hautoberfläche, um dadurch eine Form zu erhalten, die auf der Oberfläche der Form, die sich in Kontakt mit der Hautoberfläche befindet, eine negative Kopie der Hautoberflächentopographie aufweist; (c) Untersuchen des Abdrucks, und (d) Bestimmen des Einsetzens der Paralyse, Peakparalyse und Dauer der Paralyse des Muskels durch das Clostridial-Toxin.
Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Verabreichung durch intramuskuläre Injektion des Clostridial-Toxins durchgeführt wird.
Verwendung gemäß Anspruch 2, worin die intramuskuläre Injektion des Clostridial-Toxins an einen Gesichtsmuskel erfolgt.
Verwendung gemäß Anspruch 1, worin das Clostridial-Toxin ein Botulinum-Toxin ist.
Verwendung gemäß Anspruch 4, worin das Botulinum-Toxin ein Botulinum-Toxin Typ A ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Untersuchung einen Beleuchtungsschritt der negativen Kopieoberfläche der Form mit einfallendem Licht umfaßt.
Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Bestimmung ferner die Bestimmung des Diffusionsausmaßes des Clostridial-Toxins in den Muskel, an den das Clostridial-Toxin verabreicht wurde, und in die umgebende Fläche umfaßt.
Verwendung gemäß Anspruch 7, worin die Bestimmung nach dem Beleuchtungsschritt einen Schritt zur Erzeugung eines optischen Bildes der beleuchteten negativen Kopieoberfläche umfaßt.
Verwendung gemäß Anspruch 8, worin die Bestimmung nach dem Erzeugungsschritt den Schritt des Berechnens eines Parameters einer Hautlinie, die auf der negativen Kopieoberfläche vorhanden ist, umfaßt.
Verwendung eines Botulinum-Toxins zur Herstellung eines Arzneimittels zur Bestimmung eines paralytischen Effekts des Botulinum-Toxins auf einen Gesichtsmuskel durch: (a) Verabreichen eines Botulinum-Toxins an einen Gesichtsmuskel durch intramuskuläre Injektion; (b) Erzeugen eines Abdrucks einer Hautoberfläche in der Nähe des Muskels, an den das Botulinum-Toxin verabreicht wurde, durch Aufbringen eines Polymermaterials auf die Hautoberfläche, um dadurch eine Form zu erhalten, die auf der Oberfläche der Form, die sich in Kontakt mit der Hautoberfläche befindet, eine negative Kopie der Hautoberflächentopographie aufweist; (c) Untersuchen des Abdrucks, und (d) Bestimmen des Einsetzens der Paralyse, Peakparalyse und Dauer der Paralyse des Muskels durch das Botulinum-Toxin.
Verwendung gemäß Anspruch 10, worin die Bestimmung der paralytischen Wirkung ferner den Schritt der Erzeugung einer elektromyographischen Aufnahme der elektrischen Aktivität des Gesichtsmuskels umfaßt.
Verwendung gemäß Anspruch 11, worin die Bestimmung der paralytischen Wirkung ferner den Schritt des Fotografierens der Hautoberfläche umfaßt.
Verwendung eines Botulinum-Toxins zur Herstellung eines Arzneimittels zur Bestimmung einer pharmakodynamischen Wirkung des Botulinum-Toxins auf einen Gesichtsmuskel durch: (a) Verabreichen des Botulinum-Toxins an einen Gesichtsmuskel durch intramuskuläre Injektion; (b) Erzeugung einer elektromyographischen Aufnahme der elektrischen Aktivität des Gesichtsmuskels; (c) Photographieren einer Hautoberfläche in der Nähe des Muskels, an den das Botulinum-Toxin verabreicht wurde; (d) Erzeugen eines Abdrucks einer Hautoberfläche in der Nähe des Muskels, an den das Botulinum-Toxin verabreicht wurde, durch Aufbringen eines Polymermaterials auf die Hautoberfläche, um dadurch eine Form zu erhalten, die auf der Oberfläche, die sich in Kontakt mit der Hautoberfläche befindet, eine negative Kopie der Hautoberflächentopographie aufweist; (e) Untersuchen des Abdrucks; und (f) Bestimmen des Einsetzens der Paralyse, Peakparalyse und Dauer der Paralyse des Muskels durch das Botulinum-Toxin.