DE68918595T2

DE68918595T2 - Matrix-septum.

Info

Publication number: DE68918595T2
Application number: DE68918595T
Authority: DE
Inventors: Michael Dalton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: DE68918595D1; EP0431044A1; US4857053A; EP0431044A4; WO1990001958A1; EP0431044B1

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet eines Verschlußmechanismus von durchstechbaren, selbst abdichtenden Septen für Behälter; insbesondere betrifft sie Septen, die für medizinische Anwendungen besonders geeignet sind, z.B. zum Verschließen subkutan implantierter Arzneistoffabgabevorrichtungen, insbesondere mittels einer Subkutannadel oder -leitung nachfüllbarer flüssigkeitsabgebender Vorrichtungen.
Die Implantation flüssigkeitsabgebender Vorrichtungen unter die Haut, d.h. einstechbarer Aufnahmegefäße, Depots, Eingabespeicher Hohlkapseln oder Behälter, ist auf dem Gebiet der Arzneimitteltherapie bekannt. Das Aufnahmegefäß wird von Zeit zu Zeit durch subkutane Injektion mit einer Mehrfachdosiermenge eines Arzneimittels gefüllt, das durch die Wand des Aufnahmegefäßes oder durch einen separaten, einstechbaren Teilbereich der Wand bzw. des Septums zugeführt wird. Der Arzneistoff wird anschließend langsam und kontinuierlich, z.B. über einen Auslaßkatheter oder eine arzneistoffdurchlässige Membran zu einer arzneistoffbedürftigen Korperstelle hin freigesetzt. Mit dieser Technik wird der Arzneistoff dem Zielort in von Körperflüssigkeiten relativ unverdünnter Form zugeführt, wodurch das Arzneimittel wirksamer ist, als wenn es intramuskulär oder intravenös injiziert wird. Diese Technik ist bei bestimmten zytotoxischen, in der Krebschemotherapie eingesetzten Arzneimitteln besonders brauchbar und bringt außerdem den Vorteil, daß man nicht so oft die Haut durchstechen muß, wodurch sich die Verletzungs- und Infektionsgefahr verringert. Ferner läßt sich die Vorrichtung zum Sammeln einer Körperflüssigkeit einsetzen, wobei die Flüssigkeit per Nadel apunktiert werden kann.
Eines der Probleme im Zusammenhang mit implantierbaren Arzneistoffabgabevorrichtungen ist deren Neigung, nach dem Einstich Leckstellen zu entwickeln. Manchmal reißt eine Nadel beim Herausziehen ein Stück aus dem Septummaterial heraus, oder der Zusammenhalt des Septummaterials bricht nach einer Vielzahl von Nadeleinstichen einfach zusammen. Ungeachtet des genauen Grundes für das Versagen eines Septums versteht es sich von selbst, daß Arzneimittelleckstellen unannehmbar sind.
Es hat schon verschiedene Versuche gegeben, einen Arzneimitteleingabespeicher zu konstruieren, der sich durchstechen läßt, sich aber nach Herausziehen der Nadel abdichtet und auch nach vielen Einstichen keine Leckstelle aufweist. In dieser Hinsicht ist Silikongummi brauchbar, und unter den richtigen Umständen läßt es sich durchstechen, dichtet aber selbst ab.
Bei verschiedenen im Stand der Technik beschriebenen Arzneimitteleingabespeichern wurden elastomere Materialien wie etwa Silikongummi als das durchstechbare Wandmaterial eingesetzt. Über solche Anwendungen wird beispielsweise in den US-Patentschriften 3 310 051, 3 640 269 und 4 710 174 berichtet. Allerdings ist schon seit einiger Zeit bekannt, daß derart konstruierte Wände dazu neigen, Leckstellen zu entwickeln, besonders dann, wenn dem Eingabespeicher das Arzneimittel unter einem gewissen Druck aus der Spritze oder aus einer externen Infusionspumpe zugeführt wird. Es ist bekannt, daß eine Einzelperson beim Injizieren einer Flüssigkeit in einen Eingabespeicher mittels einer 2 cm³-Spritze einen Druck von 415-690 kPa entwickeln kann. Bei diesen Drucken kann es leicht zu Verformungen und Dehnungen und zum Platzen eines ungestützten Depots aus Silikongummi kommen. Dieses Problem wurde beispielsweise in der US 4 190 040 angesprochen.
Zur Losung dieses Problems wurden verschiedene Abwandlungen vorgenommen. Zum Beispiel lassen sich nach der US 3 971 376 zur Stärkung des elastomeren Wandmaterials Textilstoffe einbauen; aus der US 4 190 040 ist als weitere Möglichkeit eine Wandstruktur unter Einsatz eines zwischen zwei Schichten separater Silikongummiflächen eingelagerten Silikongels bekannt. Die Umkehrung, eine mit einer flexiblen Silikonschicht beschichtete Silikongummifläche, ist aus der US 4 710 167 bekannt. Sämtliche dieser Abwandlungen führen in der Regel zu einer Wiederherstellung oder Verbesserung der dem Material der Wand innewohnenden elastomeren Dichtungsqualität. Um jedoch selbstdichtend zu bleiben, muß die Wand neben der für einen implantierten Speicher erforderlichen geringen Größe aber auch eine verhältnismäßig große Wandstärke aufweisen wodurch die Flexibilität und Nachgiebigkeit des Arzneimitteleingabespeichers beeinträchtigt werden. Darüberhinaus muß darauf geachtet werden, daß nur Nadeln mit geringem Durchmesser verwendet werden.
In einem weiteren Versuch zur Lösung des Problems ist aus der US 4 543 088 bekannt, daß sich das Innere der Arzneimittelkammer innerhalb des Depots derart auslegen läßt, daß der interne Flüssigkeitsdruck, unter dem die Kammer normalerweise anschwillt, Kompressionskräfte erzeugt, durch die Nadeleinstiche in der Depotwand abgedichtet werden. Das entstandene Depot weist jedoch dicke, schwere Wände auf, die den Patienten Beschwerden verursachen.
Bei einem weiteren Lösungsversuch des Problems läßt sich eine Wand des Arzneimittel-depots mit einem separaten, durchstechbaren Septumbereich versehen, in welchem alle Nadeleinstiche erfolgen. Separate Septen werden im allgemeinen in Depots mit ansonsten harten, nicht durchstechbaren Wänden eingebaut. Solche Septen sind in den US-Patentschriften 4 464 178 und 4 673 394 beschrieben. Bei diesen Anwendungen wird ein elastomeres Septum, in der Regel Silikongummi, in einem physikalisch kompressierten Zustand so am Depot befestigt, daß Einstiche nicht nur wegen seiner inhärenten Tendenz, den beim Herausziehen der Nadel gebildeten Hohlraum zu füllen, sondern auch wegen der auf das Septum einwirkenden äußeren physikalischen Kräfte abgedichtet werden. Depots, bei denen separate Septen dieses Typs verwendet werden, sind verhältnismäßig unnachgiebig, was teilweise wegen der sperrigen Bauteile, die notwendig sind, um das Septum unter den korrekten Kompressionskräften zu halten, zu gewissen Patientenbeschwerden führt. Andererseits sorgen separate Septen im allgemeinen für zuverlässiges Selbstdichten, auch wenn das Arzneimittel dem Depot unter Druck zugeführt wird. Auch in bezug auf die Nadelgröße bestehen wenige Einschränkungen.
Aus der US-A-4 184 497 und GB-A-2 047 101 sind ebenfalls mit Nadeln durchstechbare Septummaterialien bekannt, jedoch keine Septummaterialien, bei denen eine elastomere Schicht zwischen einem Paar löchriger Bahnen komprimiert wird.
Das vorrangige Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die verschiedenen Probleme in Verbindung mit der Überführung von Flüssigkeiten zu bzw. von einem durchstechbaren, verschlossenen Behälter mittels einer Hohlleitung zu lösen. Die Erfindung läßt sich zwar im weiten Sinne für durchstechbare, verschlossene Behälter ganz allgemein anwenden, doch richtet sie sich besonders auf die Probleme in Verbindung mit implantierten Arzneistoffabgabevorrichtungen bzw. -leitungen. Zu den speziellen Zielen innerhalb des letztgenannten Zusammenhangs zählt die Bereitstellung eines neuen Septummaterials, das die Strukturschwäche von ungestütztem Silikongummi überwindet und eine zuverlässige Wiederverschließfähigkeit auch nach einer Vielzahl von Nadeleinstichen gewährleistet, die so zuverlässig wie ein separates, unter Kompressionsdruck stehendes Septum ist, bei dem aber die Vorrichtung nicht gleichzeitig starr und unnachgiebig sein muß. Ein weiteres Ziel besteht in der Bereitstellung eines Septummaterials, das sich in bezug auf verschiedene gewünschte Größen und Formen leicht abändern oder anpassen läßt. Ein weiteres Ziel liegt in der Bereitstellung einer Arzneistoffabgabevorrichtung, die einen großen Septumbereich umfaßt, der aus vielen Winkeln durchstechbar ist, die jedoch die Wiederverschließzuverlässigkeit und Zusammenhalt ständig unter Kompressionsdruck stehenden Septen selbst bei Beanspruchung durch hohe Flüssigkeitsinnendrucke beibehält.
Diese und weitere, nicht ausdrücklich genannte Ziele werden mit einem neuartigen Material erreicht, das im nachfolgenden Anspruch 1 definiert ist und dessen eine Ausführungsform ein Flächengebilde darstellt, das die Flexibilität und Anpaßbarkeit einer verhältnismäßig dünnen, nachgiebigen Depotwand mit der aus separaten, elastomeren, unter Kompressionsdruck stehenden Septen bekannten, zuverlässigen Wiederverschließfähigkeit vereint. Zu den weiteren Ausführungsformen des neuartigen Materials zählen verschiedene Formkörper einschließlich Arzneistoffabgabevorrichtungen wie etwa Arzneimittelaufnahmegefäße, -eingabespeicher und -depots. Das neue Material wird hierin als "Matrixseptum" oder als "Verbundseptum" bezeichnet.
Bei frontaler Betrachtung ähnelt das erfindungsgemäße Septum somit einer Linienmatrix bzw. dem Komplexauge eines Insekts, wobei jede Öffnung der Bahnen eine einzelne, durchstechbare, selbstdichtende Zelle im Matrix- oder Verbundseptum umgrenzt. Jede Zelle der nachgiebigen Schicht, unter Kompressionsdruck durch das sie begrenzende Bahnmaterial, arbeitet wie ein Einzelseptum, dessen Wiederverschließfähigkeiten aus der Lehre der US 4 464 178 bekannt sind.
Eine erfindungsgemäße Arzneistoffabgabevorrichtung wird in den nachfolgenden Ansprüchen 2 und 3 definiert.
Die Merkmale des neuen Matrixseptums sowie die Art und Weise seiner Herstellung und seiner Verwendung sollen anhand der diese Patentschrift begleitenden Zeichnungen und der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung erläutert werden.
Es zeigen Abb. 1 eine schematische Perspektivansicht eines als Flächengebilde ausgeführten Abschnittes eines erfindungsgemäßen Matrixseptummaterials;
Abb. 2 eine Draufsicht des in Abb. 1 dargestellten Septummaterials;
Abb. 3 eine Ansicht eines entlang der Linien 3-3 in Abb. 2 geführten Querschnitts;
Abb. 4 eine Perspektivansicht einer implantierbaren, ein erfindungsgemäßes Matrixseptummaterial enthaltenden Arzneistoffabgabevorrichtung;
Abb. 5 eine Ansicht eines entlang der Linien 5-5 in Abb. 4 geführten Querschnitts;
Abb. 6 eine Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung des Matrixseptummaterials für die Arzneistoffabgabevorrichtung der Abb. 4.
Nimmt man nun in erster Linie auf die Abb. 1-3 Bezug, so umfaßt das Matrix- oder Verbundseptummaterial 20 eine nachgiebige, elastomere, mit einer Nadel durchstechbare Schicht 25, die auf der Frontfläche 26 mit der Bahn 30 und auf der Rückfläche 27 mit der Bahn 31 in Berührung steht. Weiterhin vorgesehen sind Mittel 50 zum Aufeinanderzudrängen der Bahnen 30 und 31 und somit zur Komprimierung der Schicht 25 unter Bildung einer Multiseptummatrix oder eines Verbundseptums vorgesehen. Die durch die Bahnbegrenzungsfläche 34 umrahmten Löcher 32 bilden einzelne, durchstechbare, selbstdichtende Zellen im Verbundseptum.
Bezüglich der Schicht 25 sind je nach Anwendung eine Reihe von Materialien von potentiellem Nutzen. Schicht 25 muß stabil sein, d.h. sie darf nicht spontan fließen und muß eine angemessene Zugfestigkeit und Dehnung aufweisen sowie komprimierbar sein, ohne sich unter der zu ihrer Komprimierung angewandten Kraft dauerhaft zu verformen. Für den Einsatz des Matrixseptummaterials bei allgemeinen Verschlußanwendungen sind alle natürlichen und synthetischen Gummiarten, einschließlich Butadienpolymere und -Copolymere, Neopren, Chloropren und deren Äquivalente potentiell geeignet. Zu solchen Anwendungen gehören das Verschließen von Behältern von sterilen Materialien, biologisch gefährlichen Substanzen, selbstentzündlichen Chemikalien, hygroskopischen Reagentien usw., die flüssig sind und denen von Zeit zu Zeit mittels einer Nadel und Spritze eine Probe entnommen wird.
Bei medizinischen Anwendungen ist die Wahl der Materialien für Schicht 25 jedoch begrenzter, da das Material für die spezielle Anwendung medizinisch annehmbar sein muß. Im Falle von implantierbaren Vorrichtungen haben sich für den Einsatz bei Arzneimittelabgabespeichern Silikongummis bewährt. Somit kann Schicht 25 aus geeigneten Silikongummis aufgebaut sein, von denen viele im Handel, z.B. von der Firma Dow Corning Corporation, Midland, Michigan, erhältlich sind, doch lassen sich auch andere medizinisch annehmbare elastomere Materialien verwenden. Bei Infusionseingabespeicheranwendungen ist in das erfindungsgemäße Matrixseptum meistens bevorzugt ein verhältnismäßig weiches Silikongummi eingebaut, z.B. von etwa 30-60 Shore A. Dieses Silikongummi unterscheidet sich von dem in der US 4 190 040 beschriebenen Silikongel da solche Gele im allgemeinen viel weicher sind und eine Zugfestigkeit und Dehnung von nahe Null zeigen. Schicht 25 kann im Innern mit einem eingebetteten Gewebe aus Polyester oder einem anderen Material oder Sieb, z.B. Titansieb, verstärkt sein.
Die Dicke der Schicht 25 wird auf die spezielle Anwendung hin maßgefertigt. Bei vielen Infusionsvorrichtungsanwendungen ist die Schicht 25 0,2-0,8 cm, z.B. 0,318 cm, dick.
Die Bahnen 30 und 31 lassen sich jeweils aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien herstellen, und die Löcher 32 können von gleicher oder verschiedener Größe oder Form sein. Darüberhinaus müssen die Löcher in den Bahnen nicht unbedingt deckungsgleich sein. Sie lassen sich jedoch einfacher herstellen, wenn die Bahnen gleichartige Löcher aufweisen, die wie in den Abb 1-3 dargestellt deckungsgleich sind.
Je nach Bahmmaterial kann die der Schicht 25 innewohnenden Flexibilität im Matrixseptum beibehalten oder nicht beibehalten sein. Die Bahnen 30 und 31 können aus locker verwebten Natur- oder Kunstfasern, einschließlich polymeren, organischen oder anorganischen Fasern, besonders aus mit verhältnismäßig unelastischem Faden hergestellte: Gewebe, bestehen. Bei medizinischen Anwendungen ist beispielsweise ein aus Polyesterfäden hergestelltes Gewebe ebenso zufriedenstellend wie aus wie etwa Seide herstellte Gewebe, doch sind auch andere Fasern wie etwa Graphit oder Glas einsetzbar. Fadentiter und -zusammensetzung werden so gewählt, daß sich die Bahn unter der auf die Schicht 25 einwirkenden Kompressionskraft wenig bis gar nicht ausdehnt.
Als weitere Art von Bahnmaterial kann ein Metalldrahtsieb eingesetzt werden. Ein solches Drahtsieb ist aus allen geeigneten, medizinisch annehmbaren Metallen wie beispielsweise Titan oder rostfreiem Stahl herstellbar. Handelsübliches Drahtgewebe aus rostfreiem Stahl der Standardqualität vom Typ 316L läßt sich mit gutem Erfolg verwenden. Für solche Siebe sind zwar verschiedene Bindungsmuster verwendbar, doch sind Siebe mit Panamabindung sehr zufriedenstellend.
Die vorgenannten Arten von Bahnen, die zur Herstellung von Ausführungsformen des Matrixseptummaterials als Flächengebilde besonders brauchbar sind, lassen sich auch zur Fertigung von Artikeln mit unterschiedlicher räumlicher Form einsetzen. Solche Artikel lassen sich z.B. durch Verbiegen, Falten oder Streckformen eines vorgeformten Matrixseptum-Flächengebildes und dessen Befestigung an der entsprechenden Stelle herstellen. Wahlweise kann die Fertigung solcher Artikel z.B. mittels mindestens zweier ineinanderverschachtelten Bahnen erfolgen, die beispielsweise aus Draht herstellbar sind und die die gewünschte Form widerspiegeln und zwischen denen anschließend die elastische Schicht eingelagert wird. Auf jeden Fall sind zur Komprimierung der dazwischenliegenden elastischen Schicht außerdem Mittel zum Aufeinanderzudrängen der Bahnen vorgesehen.
Je nach den besonderen Gegebenheiten der Anwendung kann die Lochgröße der Bahnen, ob aus Gewebe oder Sieb hergestellt oder ob das Matrixseptum als Flächengebilde vorliegt oder eine willkürliche Raumform aufweist, in gleicher Weise variieren. Je größer der Lochbereich ist, desto dicker und/oder weicher sollte die elastomere Schicht sein, und/oder desto größer die Kraft zum Aufeinanderzudrängen der Bahnen. Faden- oder Drahtgitter mit etwa 2-6 Löchern pro Zentimeter und Faden- oder Drahtdurchmesser im Bereich von etwa 0,038-0,17 cm sind zufriedenstellend. Bei diesen Maschen- und Gewebebahnweiten liegen Länge und Breite der Löcher im allgemeinen im Bereich von etwa 0,10 bis etwa 0,335 cm, wenn sich auch die Länge und Breite der Löcher unterscheiden können, wobei die Löcher nicht unbedingt quadratisch sein müssen, sondern auch rechteckig, dreieckig, sechseckig, kreisförmig, flach, gewölbt usw. sein können. Für die Löcher wird natürlich eine Größe gewählt, die die gewünschte Nadel- oder Leitungsgröße durchläßt. Weiterhin gibt es keine obere Grenze für die Anzahl der Löcher, die ein erfindungsgemäßes Matrixseptum enthalten darf, da die Anzahl nur durch die noch handhabbare physikalische Größe der Konstruktion begrenzt ist. Was die untere Grenze betrifft, so muß ein erfindungsgemäßes Matrixseptum lediglich mindestens ein Loch aufweisen.
Neben der Möglichkeit, daß eine oder beide Bahnen aus einem Gewebe, Sieb oder Draht herstellbar sind, ist es ebenfalls möglich, eine der beiden Bahnen aus annehmbaren löcherigen Metall- oder Kunststoffplatten zu konstruieren. Diese Materialien sind jedoch im allgemeinen weniger erwünscht, da die flachen Oberflächen zwischen den Löchern sich auf den Durchtritt einer Nadel hinderlich auswirken. Auf der anderen Seite neigen Fäden oder Drähte mit rundem Querschnitt dazu, eine auf sie auftreffende Nadel abzulenken.
Aus Gewebe hergestellte Bahnen führen mit größerer Wahrscheinlichkeit zu einem sehr flexiblen Matrixseptum als dies bei Verwendung von löcherigen Plattenbahnen der Fall wäre. Je nach Drahttyp und -weite können Bahnen aus Draht oder Drahtsieb zu verhältnismäßig flexiblen oder harten Matrixsepten führen. Im allgemeinen sollen die Löcher wie 32 darstellenden Flächen 26 und 27 vorzugsweise größer sein als die Bahnbegrenzungsflächen 34.
Das Aufeinanderzudrängen der Bahnen 30 und 31 unter Komprimierung der Schicht 25 läßt sich auf vielerlei Arten erreichen. Zum Beispiel können die mit den Flächen der Schicht 25 in Berührung stehenden Bahnen 30 und 31 z.B. in einer Presse mechanisch aufeinanderzugedrängt werden, wobei Schicht 25 im Begrenzungsbereich 34 jeder Zelle 28 komprimiert wird. Der nötige Verdichtungsgrad hängt von der Beschaffenheit der Schicht 25 und den Lochgrößen 32 der Bahnen 30 und 31 ab. Zum Beispiel wird eine Silikonschicht mit einer Nenndicke von 0,381 cm, die mit einer Deckschicht aus Bahnen aus rostfreiem Stahldraht in Panamabindung mit einem Durchmesser von 0,051 cm und Lochungen von etwa 0,381 cm x 0,381 cm versehen ist, auf etwa 0,20 cm im Begrenzungsbereich jeder Zelle komprimiert, während der Zentralbereich jeder Zelle ungefähr 0,381 cm stark ist.
Nach erfolgter Zwingung der Schicht 25 in einen komprimierten Zustand kann zum Aufrechterhalten der Komprimierung und des Aufeinanderzudrängens der Bahnen, ohne jedoch die Löcher westlich zu verdecken, jedes beliebige aus einer Reihe verschiedener Mitteln angewandt werden. Ist die Bahn z.B. verhältnismäßig starr, z.B. ein Drahtsieb, so müssen nur die Außenkanten der Bahnen miteinander verschweißt oder anderweitig verbunden werden. Bei einer anderen Methode können die Bahnen durch die Schicht 25 an einer zur Aufrechterhaltung der gewünschten Komprimierung ausreichenden Anzahl von Stellen zusammengenäht werden; in diesem Fall ist Faden wie etwa rostfreier Stahl oder Nickel-/Messingdraht von etwa 0,025 cm Durchmesser verwendbar, doch sind auch Fadenmaterialien aus Polyester, Seide oder anderen natürlichen oder synthetischen Polymeren einsetzbar. Um die Bahnen die Schicht 25 zuzudrängen, kann solch ein Vernähen, bei dem die Stiche gleichmäßig festgezogen werden, auch ohne eine äußere, zur Komprimierung der Konstruktion auferlegte Kraft ausreichend sein. Eine andere Möglichkeit ist, die Stäbe 50 durch Schicht 25 zu führen und an den Bahnen 30 und 31 durch Verschweißen oder einer Verklebung 51 zu befestigen; beispielsweise sind, wie in den Abb. 1- 3 gezeigt, Stäbe aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 0,025 bis etwa 0,064 cm verwendbar. Darüberhinaus kann es erwünscht sein, die Bahnen 30 und 31 wie oben erwähnt, am Außenbereich entlang der Kante des Matrixseptums miteinander zu vernähen, verdrahten, verschweißen, verkleben oder anderweitig zu verbinden.
Das in den Abb. 1-3 dargestellte Matrixseptummaterial weist zwar eine einzelne gummielastische Schicht und ein Paar Bahnen auf, von denen jede mit jeweils einer Fläche der Einzelschicht in Berührung steht, doch kann es je nach den Erfordernissen gewisser wiederverschließfähiger Verschlüsse notwendig sein, daß mehr als eine elastische Schicht eingesetzt wird, d.h. daß die Schichten übereinandergelagert sind. Ist dies der Fall, so kann es erwünscht sein, nicht nur jede freiliegende Fläche, sondern auch Zwischenflächen der übereinandergelagerten Schichten mit einer oder mehreren zwischen den Schichten liegenden Bahnen in Berührung zu bringen. Es kann also erwünscht sein, mehrere Bahnen einzusetzen, wobei jede Bahn mit wenigstens einer Schichtfläche in Berührung steht; z.B. können zwischen den Schichten vorhandene Bahnen mit zwei Flächen in Berührung stehen. Darüberhinaus kann es bei gewissen Anwendungen, z.B. Anwendungen, bei denen die Turbulenz oder das Strömungsmuster der Flüssigkeit über das Matrixseptum hinweg kritisch ist, erwünscht sein, das Matrixseptum, d.h. eine oder beide Seiten, mit einer die Oberfläche glättenden Beschichtung einzubetten. Hierfür läßt sich ein Vergußharz aus Silikon oder eine härtbare Beschichtung verwenden.
Neben dem oben beschriebenen Matrix- oder Verbundseptummaterial, das bei Verschlußanwendungen allgemein verwendbar ist, betrifft diese Erfindung auch implantierbare Arzneistoffabgabevorrichtungen, die das Matrixseptummaterial enthalten. Ein erfindungsgemäßer Arzneimitteleingabespeicher ist in den Abb. 4 und 5 dargestellt. Aufgrund der Vielseitigkeit des Matrixseptummaterials 20 können erfindungsgemäße Arzneiabgabevorrichtungen zwar viele Gestalten und Formen annehmen, doch ist als Arzneimitteleingabespeicher 60 jede Form erwünscht, worin das Arzneimittelreservoir 61 wie ein Kegelstumpf gestaltet ist. Das Arzneimittelreservoir 61 ist vom Matrixseptum 20 und Wundnahtflansch 62 eingeschlossen, wobei ein Arzneistoffauslaßkatheter 63 zur Ausübung seiner üblichen Funktion vorgesehen ist. Das Matrixseptum 20 ist mit einer Silikonschicht 66 beschichtet. Es sei darauf hingewiesen, daß durch den Einbau des Matrixseptums 20 die Nadel 70 zum Arzneimittelreservoir aus praktisch jedem Winkel Zugang hat und gewährleistet wird, daß sich der Einstich beim Herausziehen der Nadel wieder zuverlässig verschließt.
Das erfindungsgemäße Matrixseptummaterial läßt sich in eine Arzneistoffabgabevorrichtung oder einen sonstigen Artikel beliebiger räumlicher Form auf die verschiedensten Arten einbauen. Eine dieser Arten ist in Abb. 6 dargestellt. Vorgeformte, wunschenswerterweise aus Metalldraht hergestellte und zur Ineinanderverschachtelung unter Berührung mit der elastomeren Schicht 25 bemessene Bahnen 30 und 31 werden aufeinanderzugezwungen, wobei Schicht 27 komprimiert wird. Durch Zusammenschweißen der Kanten entlang Draht 65, der rund um das Septumende herum geführt ist, werden die Bahnen nach Wegnahme der Kraft aufeinanderzugedrängt. Das Septumende wird am Flansch 62 mit Kleb-Vergußharz 64 befestigt. Wahlweise kann das Matrixseptummaterial in Form eines Flächengebildes an einem Kegelstumpfrahmen durch Vernähen usw. befestigt und das Reservoir 61 durch Anfügen des Rahmens am Wundnahtflansch 62 gebildet werden.

BEISPIEL 1

Ein aus SILASTIC MDX-4-4210 Medical Grade Elastomer von Dow Corning hergestelltes kreisförmiges Stück aus 0,318 cm dickem Silikongummi wurde zwischen zwei aus rostfreiem Stahldraht einer Dicke von 0,071 cm hergestellten Sieben mit Panamabindung und 0,25 cm großen quadratischen Löchern mittels einer Zange auf etwa 0,15 cm komprimiert. Während der Komprimierung wurden die Siebe an etwa jeder zweiten Stahldrahtkreuzungsstelle zusammengehatten, und zwar mit Nickel-/Messingdrähten von 0,02 cm Durchmesser, die durch das Silikongummi hindurch, um die Stahldrahtkreuzungsstellen auf jeder Seite der Silikonschicht herumgeführt und mit Kreuzknoten festgebunden wurden. Das entstandene Matrixseptummaterial wurde in die Form einer Kuppel gebracht und unter Bildung eines eingeschlossenen Aufnahmegefäßes an einer starren Kunststoffbasis befestigt. Ein katheterartiges Auslaßrohr wurde in das Aufnahmegefäß eingeführt, und der so gebildete Arzneimitteleingabespeicher wurde dann in einer dünnen Schicht aus Silikongummi MDX-4-4210 eingegossen. Das Aufnahmegefäß wurde mittels des Auslaßrohrs mit Luft auf 70 kPa beaufschlagt und der Arzneimitteleingabespeicher in Wasser getaucht; es wurden keine Luftleckstellen beobachtet. Anschließend wurde das Aufnahmegefäß unter Wasser durch das gleiche 0,25 cm x 0,25 cm große Loch mit einer 19-er Nadel mit Huberspitze 20 mal durchstochen. Nach jedem Einstich wurde der Arzneimitteleingabespeicher mit Luft bei 70 kPa geprüft und hierbei keine Leckstelle gefunden.
Durch Beaufschlagung des Aufnahmegefäßes durch das Auslaßrohr mit Luft bei verschiedenen zunehmenden Drücken wurde eine Vorrichtung des vorgenannten Typs auf druckinduziertes Versagen geprüft; die Vorrichtung hielt 580 kPa stand, bevor sich eine Leckstelle entwickelte.

BEISPIEL 2

Eine mit der in Beispiel 1 verwendeten identische, 0,318 cm dicke Silikongummiplatte wurde zu einem kuppelförmigen Aufnahmegefäß geformt. Das Aufnahmegefäß wurde an einer starren Kunststoffbasis befestigt, und ein Auslaßrohr in das Aufnahmegefäß eingeführt. Anschließend wurde der so gebildete Arzneimitteleingabespeicher in einer dünnen Schicht aus dem gleichen Silikongummi eingegossen. Wie in Beispiel 1 wurde das Aufnahmegefäß durch das Rohr mit Druckluft bei 70 kPa beaufschlagt und das Ganze in Wasser getaucht. Es wurden keine Leckstellen beobachtet, doch nach einem einzigen Einstich in das Aufnahmegefäß mit einer 19-er Nadel mit Huberspitze konnte die Luft nicht im Aufnahmegefäß zurückgehalten werden.
Eine Vorrichtung des gleichen Typs schwoll beim Beaufschlagen mit zunehmendem Luftdruck merklich an und zerplatzte bei 83 kPa.

BEISPIEL 3

Eine aus 0,305 cm dickem Silikongel (Dow Corning Q7-2167/Q7-2168 im Verhältnis 3:1) bestehende Konstruktion wurde zwischen 0,10 cm dicken Folien aus SILASTIC MDX-4-4210 Medical Grade Elastomer von Dow Corning eingelagert und dort ausgehärtet. Die Konstruktion wurde zu einem kuppelförmigen Aufnahmegefäß geformt und an einer starren Basis befestigt; an dem eingeschlossenen Aufnahmegefäß wurde ein Auslaßrohr angebracht. Wie in den Beispielen 1 und 2 wurde die Vorrichtung mit Luft bei 70 kPa geprüft und keine Leckstelle gefunden. Beim Einstechen unter Wasser mit einer 19-er Nadel mit Huberspitze folgte der Nadel Wasser in den Gelraum und beim Herausziehen der Nadel folgte der Nadel Luft aus dem Aufnahmegefäß in den Gelraum. Nach zwei Nadeleinstichen konnte in der Vorrichtung bei 70 kPa die Luft nicht mehr zurückgehalten werden.
Bei Beaufschlagung mit zunehmendem Luftdruck zerplatzte eine Vorrichtung des gleichen Typs bei 152 kPa.
Es versteht sich von selbst, daß sich eine Reihe von Abwandlungen sowohl am Septummaterial an sich als auch an den das Septummaterial enthaltenden Arzneistoffabgabevorrichtungen vornehmen lassen, ohne den durch die folgenden Ansprüche definierten Schutzbereich dieser Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Selbstdichtendes Matrixseptummaterial (20) bestehend aus mindestens einer durchstechbaren, nachgiebigen, elastomeren Schicht (25) und mehreren Bahnen (30, 31), die jeweils Löcher (32) mit Begrenzungsbereichen (34) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Bahn (30) vorgesehen ist, die mit einer Vorderfläche (26) in Berührung steht, und eine zweite Gewebebahn (31) vorgesehen ist, die mit einer Rückfläche (27) in Berührung steht, und daß ein Mittel (50) zum Aufeinanderzudrängen der Gewebebahnen (30, 31) zur Komprimierung der dazwischenliegenden Schicht ohne wesentliche Verdeckung der Löcher vorgesehen ist, wobei jedes Loch (32) der Bahnen (30, 31) eine einzelne, durchstechbare, selbstdichtende Zelle (28) im Matrixseptum (20) umgrenzt.

2. Implantierbare Arzneistoffabgabevorrichtung (60) jenes Typs, dem ein Arzneimittel mit einer Nadel (70) durch ein mit einer Nadel durchstechbares, selbstdichtendes Matrixseptum (20) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Septum (20) unter Verwendung des Materials nach Anspruch 1 geformt wird.

3. Implantierbare Arzneistoffabgabevorrichtung (60) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Arzneimittelreservoir (61) und einen Auslaß (63) aus dem Reservoir umfaßt.

4. Material oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen durch Verbinden an der Außenfläche aufeinanderzugedrängt werden.

5. Material oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schicht (25) um ein aus Butadienpolymeren und -Copolymeren, Neopren, Chloropren oder Silikongummis ausgewähltes Elastomer handelt.

6. Material oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schicht um Silikongmmmi handelt.

7. Material oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (30, 31) aus Gewebe, Sieb, Draht oder löcheriger Platte konstruiert sind.

8. Material oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (32) eine größere Fläche aufweisen als die Begrenzungsbereiche (34).

9. Material oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (30, 31) durch Verbinden der Bahnen mit Stäben oder Stichen (50) durch die Schicht (25) hindurch aufeinanderzugedrängt.

10. Material oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es oder sie lediglich eine Schicht (25) und ein Paar Bahnen (30, 31) umfaßt.