FR2792842A1 - Systeme de delivrance de bolus de medicament - Google Patents
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Abstract
Un système de délivrance de bolus comprend une pompe implantable (10) et un cathéter (11) pour la délivrance d'un bolus de médicament dans une zone cible d'un organisme vivant. La pompe est pourvue d'un assemblage de dosage de bolus (100) qui comprend un soufflet auxiliaire (182) définissant un réservoir de bolus (180). Le soufflet auxiliaire (182) est sélectivement placé en communication liquide avec la réserve principale de médicament par l'intermédiaire d'une vanne d'entrée (160) pour remplir le réservoir de bolus (180). Une vanne de sortie (170) permet la sortie du bolus vers le cathéter (11) depuis le réservoir de bolus (180). Un train de commande comprenant un moteur pas-à-pas (152) et une came plate (154) ouvre et ferme sélectivement les vannes d'entrée et de sortie pour effectuer le dosage et la délivrance du bolus. Le soufflet auxiliaire (182) est prévu pour expulser le bolus.
Description
L a présente invention concerne des dispos tifs nimplantables pour
délivrer des agents ou médicamenTs bénéfiques à un organisme vivant. Plus particulièrement, a présente invention concerne des disposi tis S implantables pour doser et délivrer un bolus cie médicament dans une région cible dans un organisme vivant
en reponse à des états indésirables du patient détectes.
Les arythmies cardiaques, qui sont des irrégulari es du rythme cardiaque, affectent de façon défavorable des millions d'individus. La fibrillation auriculaire est probablement l'arythmie cardiaque la plus courante et peut provoquer des vertiges, faiblesses et autres effets _ndésirables. De plus, la fibrillation auriculaire peut provoquer
la mort si elle conduit à une fibrillation ventriculaire.
En conséquence, des efforts importants ont été entrepris pour proposer un traitement pour prévenir ou guérir ia fibrillation auriculaire. Ces effort ont compris un traitement médicamenteux, sous la forme de médicaments oraux ou intraveineux, et des techniques de
défibrillation électrique.
Des systèmes implantables sont connus pour détecter l'apparition de la fibrillation et appliquer au patient des contre-mesures électroniques. Par exemple, le brevet U.S. 5 817 131 décrit un défibrillateur auriculaire implantable qui comprend des moyens pour surveiller
l'activité électrique du coeur et appliquer des contre-
mesures de cardioconversion ainsi qu'un traitement de soulagement de la douleur vers le système nerveux central en réponse à la détection de l'apparition de fibrillation
auriculaire ou d'autres états indésirables.
Il existe une tendance actuelle à l'utilisation de systèmes de délivrance de médicament implantables pour permettre la délivrance en un site spécifique et/ou prolongée d'agents bénéfiques pour traiter des états indésirables du patient, tels que la fibrillation auriculaire. De tels systèmes de délivrance peuvent comprendre des pompes de perfusion implantables, qui comprennent généralement un réservoir de médicament pressurisé et une forme quelconque de contrôle de débit de liquide. Un exemple d'une pompe de perfusion implantable est la pompe SYNCHROMED'M fabriquée par
Medtronic, Inc. de Minneapolis, Minnesota.
Dans des applications de défibrillation auriculaire, des systèmes de délivrance de médicament doivent être capables de doser et délivrer rapidement et précisément un ou plusieurs bolus de médicaments vers une région cible en réponse à la détection d'un état indésirable, tel qu'une fibrillation auriculaire. Les pompes de perfusion de médicament connues, cependant, ne sont pas adaptées pour doser et délivrer rapidement de tels bolus de médicament. Il existe donc un besoin d'une pompe de perfusion implantable qui soit capable de doser et deéivrer rapidement et précisément un ou plusieurs bolus
de médicament en réponse à un état indésirable détecté.
La présente invention résout les problèmes mentionnés ci- dessus et d'autres en proposant une pompe implantable qui est capable de doser un bolus de médicament et de délivrer un bolus de médicament en
réponse à un état détecté de fibrillation auriculaire.
Elle comporte un réservoir principal pour stocker une réserve de médicament et un assemblage de dosage de bolus pour doser et délivrer un bolus de médicament depuis le réservoir. Dans un mode de réalisation préféré, une pompe implantable est proposée avec un module de contrôle qui traire les signaux entrants provenant de capteurs pour
détecter l'apparition d'un état indésirable du paiert.
l'assemblage de dosage de bolus est commandé par un train de commande en réponse à des signaux de commanrle provenant du module de contrôle. L'assemblage de dosace de bolus comprend une vanne d'entrée qui est adaptée pour oermettre l'admission de liquide contenant un médicament pressurisé depuis le réservoir à soufflets prinrcipal pressurisé dans un soufflet auxiliaire rétractable,ui définit un réservoir de bolus. Une vanne de sortie est egailement prévue pour permettre la sortie du boius ide médicament depuis le réservoir de bolus après qu'une quantité appropriée de médicament s'est accumulée à
l'intérieur. Les vannes d'entrée et de sortie son.
commandées par des poussoirs de vanne, qui sont entraines par une came plate, qui réalise la séquence temporeile appropriée pour ouvrir et fermer les vannes d'entree et de sortie. Selon un aspect de l'invention, le soufflet auxiliaire définissant le réservoir de bolus est expose a la pression dans le reservoir principal de telle sorte que la pression dans le réservoir principal est utilisée pour évacuer le bolus de médicament depuis le réservoir de bolus. Selon un autre aspect de l'invention ie soufflet est dévié de façon élastique vers une posit on dilatée et peut également comporter un élément d'arrê_
pour limiter la dilatation du soufflet auxiliaire.
Dans un autre mode de réalisation, l'assemblace de dosage de bolus est prévu avec un dispositif d'étranglement à la place d'une vanne d'entrée. Une caime commande la vanne de sortie pour permettre la sortie depuis le réservoir de bolus après qu'une quarnlie prédéterminée de liquide contenant le médicament a circulé Dar le dispositif d'étranglement. Une vanne auxt iaLre est prévue dans le réservoir à soufflet auxi'iaire et est adaptée pour mettre en prise un por- ce sortr e et arrêter brusquement la sortie du bolus une ec
que le soufflet auxi-liaire est completement rétraceé.
-'nvention est décrite en référence aux dessnrs, qui forment une partie de cette spécification. I apparaîtra à l'homme du métier que l'invention n'est pas deslinée à être limitée aux modes de réalisation a titre d'exemple représentés sur les dessins, sur lesquels: la figure 1 est une représentation d'un systeme de déliivrance de médicament implanté intégrant une pompe comprenant un système de délivrance de bolus selon un mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 2 est un schéma-bloc d'un système le délivrance de bolus selon un mode de réalisation prefere de l'invention; la figure 3 est une vue éclatée d'une pompe selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 4 est une coupe transversale le long de la droite 4-4 de la figure 3; et la figure 5 est une coupe transversale d'une pompe comprenant un système de délivrance de bolus selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention. En référence à la figure 1, un système de dosage de
bolus selon la présente invention comprend généralemet-
une pompe de dosage de bolus 10 qui communique avec un cathéter de délivrance de bolus 11 qui est implanté dans e tissu d'un coeur humaine 2 pour délivrer un agent ou meédicament bénéfioue a celui-ci. Ti est également ImDlanté dans le tissu du coeur humain un fil de détectuon 3 qui est adapté pour détecter des états électriques, un emplacement spécifiquie dans le coeur humain pour dtect.er
de cette façon l'apparition de fibrillation auriculaire.
Le fil de détection 3 communique des sicnaux à ia pompe i0 et au circuit de traitement qui est décrit dans ie crever U.S. n' 5 817 131, référencé ci-dessus. Le fi! de détection 3 est, de préférence, un fil de type à contact
pour détecter la fibrillation auriculaire.
En référence ci-auras à la fiaure 2, un svstème de délivrance de bolus 5 selon un mode de réalisa-ion preféré de la présente invention comprend généralement un programmateur 40 qui transmet des signaux a un transmetteur haute fréquence (HF) 42, qui, à son tour, transmet des signaux radio à un récepteur HF 44 embarqué dans la pompe implantée 10. A titre d'exemple, ie programmateur 40 peut comprendre un programmateur Medtronic modèle n 9790 modifié avec un logiciel de défibrillation auriculaire. Le récepteur HF 44 transmet des signaux au module de contrôle 46 qui peut être un ordinateur à microprocesseur embarqué avec la pompe 10 et qui peut être prévu avec des instructions pour trai-er les données reçues des capteurs d'indicarion 50. Par exemple, le défibrillateur auriculaire Medtronic modèle 7250 hybride qui intègre des algorithmes de détection dIe fibrillation auriculaire peut être utilisé pour e Traitement du signal de capteur et la commande du moteur de pompe pour la délivrance de médicament quand ia
fibrillation est détectée.
Le module de contrôle 46 transmet des signaux un transducteur acoustique 48 qui est utilisé pour produire un signal audible pour avertir le patient que des conditions détectées indiquent l'apparitiren ie fibrillation auriculaire. Les capteurs d'indication 50 peuvent comprendre un fil de détection 3 et d'autres
disposiltifs de détection imprantés dans le corps humain.
Une aiimentation embarquée 52, par exemple une batere Medtronic PROMEONTM peut être utilisée pour alimenter _e dispositiLo Le module de contrôle 46 transmet des signaux a:n train de commande de pompe 150 qui commande à son tour assemblage de dosage de bolus 100, dont _e
-onctionnement est décrit en détail ci-desso;us.
L'assemblage de dosage de bolus recoit le médicament depuis un réservoir pressurisé 20 et fournit e medmcament en doses mesurées au cathéter de sortie i- GOS dél-vre le médicament au corps du patient. De préférence, le train de commande de pompe 150 comprend un moteur e_ des composants de commande similaires à ceux utilisés sur le modèle de pompe SYNCHROMED fabriqué par Medtronc:, Inc. En référence ci-après aux figures 3 et 4, une pomrpe de dosage de bolus 10 selon un mode de réalisation oreéreré de l'invention comprend généralement un corps de pompe qui renferme un réservoir principal pressurisé l0 qui est en communication liquide, par 'intermédia-Lre d'un passage 30, avec un assemblage de dosage de blus 100. L'assemblage de dosage de bolus 100 comprend aécnéralement une vanne d'entrée 160, une vanne de sotie
, et une chambre de stockage de bolus 180.
La pompe implantable 10 comprend une protection arrière 12 et une protection supérieure 14 qui entourent le reservoir principal 20 et une cloison étanche 16. Une extrémité ouverte du soufflet 18 est fixée à la clois:n eranche 16 d'une manière connue. Comme il peut tl-r reconnu par l'homme du métier,!e soufflet eus fabr-iqué comme élément extensible et rétractable. Le reservoir principal 20 esr généralement prévu avec une reserve principale de médicament et pressurisé par n propulseur, généralement un fluorocarbone, qui occupe - 'espace entre!e soufflet 18 et la Protection arriere le a pompe 12 et qui maintient une pression constante ou ressort gazeux sur le soufflet 18. Un port de remplissage 2 est prévu pour permettre le remplissage du réservoir principal 20 et comprend un septum 24 pour recevoir -le facon hermétique une aiguille hypodermique p our transférer une recharge de médicament dans le réservotr La cloison étanche 16 est prévue avec un passage le sortie du réservoir principal 30 en communication liquide avec l'intérieur du soufflet 18 pour transporter ie médicament depuis le réservoir principal 20 vers i'assemblage de dosage de bolus 100. De préférence, un filtre bactériostatique 32 est disposé en amont du passage de sortie 30 pour prévenir l'introduction dle bactéries pathogènes dans le bolus de médicament. Le passage de sortie du réservoir principal 30 comminiuque avec la vanne d'entrée 160. Il doit être noté que e dessin de la figure 4 représente une partie du réservoir
principal masqué par le port de remplissage 22.
La vanne d'entrée 160 comprend un port d'encree die vanne d'entrée 162 et un port de sortie de vanne d'entree 167, tous deux pouvant être fermés par un clapet d'enree 166 lorsqu'il repose en position fermée (représentée sur la figure 4) sur un siège de vanne d'entrée 164. lIn dIlaphragme de vanne d'entrée 168 est prévu pour isoler e caoet d'entrée 166 et le médicament circulant.'îi -s celle-ci du train de commande 150. Le diaphragme 168l, qV est pressurisé sur son intérieur, transmet une dévi: vers le haut sur le clapet d'entrée 166. La Var:-e d'entrée 160 est actionnee par l'inrermédiaire d'un poussoir 167 qui est commandé par une came plate généralement circulaire 154, qui est représentée en carpe
-ransversale sur la figure 4.
Le port de sortie de vanne d'entrée 167 est ren communication liquide avec une chambre de stockace de bolius 180 qui est définie par l'intérieur d'un soutlier auxiliaire circulaire 182. Le soufflet auxiliaire 182 e't prevu en tant qu'élément déformable qui est dévié dans la direction de sa position dilatée, par exempie, par construction d'un matériau qui se déforme de faCorn élastique, mais ne cède pas, lorsque le soufflet se déplace depuis sa position dilatée à sa position rétractée. Un élément d'arrêt 184 encercle le soufflet
auxiliaire et limite sa dilatation.
L'intérieur du soufflet auxilia re 182 et donIc a chambre de stockage de bolus 180 sont en communicatl:on ioquide avec une vanne de sortie 170. La vanne de sortie !70 comprend un port d'entrée de vanne ne sortie 172 pour permettre l'entrée de liquide depuis la chambre de stockage de bolus 180. La vanne de sortie 170 comprend egaiement un port de sortie de vanne de sortie 177 cui est en communication avec la sortie de pompe 190 et un port de cathéter 192 pour permettre la sortie de liquide depuis la vanne de sortie 170. Le por_ d'entrée de varrne de sortie 172 et le port de sortie de vanne de sortie peuvent tous deux être fermés par le ciapet de scr e i'7, 5s'is sont commandés correctement par le train de commande 150. Comme la vanne d'entrée 160, la vanne de sorti-e 70 est également prévue avec un diaphragme ii Dour fermer le clapet de sortie 176 et le siège de vanne de sortie 174 et pour transmettre une déviation vers le
haut sur le clapet de sortie 176.
Le train de commande 150 comprend un moteur has- i-
pas de train de commande 152 qui fait tourner uine came eiate 154 pour provoquer le mouvement de va-et-vient des
ooussoirs de vanne d'entrée et de sortie 156 resuectis.
Comme il apparaitra à l'homme du métier, la came l!:e !4 est pourvue de surfaces profilées pour permettre le mouvement et la temporisation appropriées de la vanne d'entrée 160 et de la vanne de sortie 170. Les poussoi-rs de vanne 167 et 176 actionnent à leur tour les ciatets d'entrée et de sortie pour permettre l'entrée de médicament dans la chambre de stockage de bolus 180 et la sortie consécutive du bolus de la chambre de stockade cde
bolus 180.
En fonctionnement, la chambre de stockage de bolus est tout d'abord remplie de la manière suivante. Ta came plate tourne vers une position dans laquelle ia vanne d'entrée 160 est ouverte et, de cette façon, le c apet 166 est retiré du siège de vanne 164 pour permettre le passage du médicament depuis le passage de sortie du réservoir principal 30 dans la chambre de stockage de bolus 180. Il apparaîtra à l'homme du métier que ile médicament circule depuis le réservoir principal 20 dans la chambre de stockage de bolus 180 du fait que ie médicament est pressurisé dans le réservoir principal et en conséquence de la déviation élastique sur e soufflet auxiliaire 182 pour le dilater à la caSi t: dilatée représentée sur la fiaure 4 dans laquelle ia périphérie extérieure du soufflet auxiliaire 182 est en contact avec l'élément d'arrêt 184. Cette action est ires similaire à la tendance d'une ampoule compte-gouttes de medicament à revenir a sa position non déformée apres déformation. Alors nue la came plate 154 contLnue le tourner, la vanne d'entrée 16( se ferme pour empcher entrée supplémentaire de médicament dans la chambre de stockage de bolus 180. La fermeture de la vanne d'entree isoie également la pression dans le réservoir a soufflet principal 20 de l'intérieur du souffLet auxli aire 182. Apres la fermeture de la vanne d'eny:ee , la rotation prolongée de la ace plate 154 conu a l'ouverture de la vanne de sortie 170, permettant ainsi ia sortie du médicament accumulé dans la chambre de stockage de bolus 180 dans le port de cathéter 192. Il peut être noté que l'ouverture de la vanne de sortie l1? permet la sortie du médicament depuis la chambre de stockage de bolus 180, pour laquelle l'impulsion est fournie par l'exposition de la chambre de st-ockage e bolus 180 à une pression plus faible, à savoir celle a:us ie cathéter. Par conséquent, le soufflet auxiliaire 182 se rétracte sous la pression du médicament dans e réservoir principal 20 avec pour conséquence i'expiuslcn du médicament dans le port de cathéter 192. La rota uLn prolongée plus avant de la came plate 154 conduit a ca
fermeture de la vanne de sortie et ensuite, -
Réouverture de la vanne d'entrée 160 pour permetItre
1 'enErée d'une autre dose de médica.ment dans le sou' L..-
auxi!iaire 182. La délivrance de médicament peut alors être répétée pour un autre épisode de fibril lati
auriculaire si nécessaire.
apparaîtra à l' homme du métier crue d' au-res mcyens mecaniques que ceux décrits ci-dessus peuvent être
uwzrises pour controler les vannes d'entree et de sor -.
a r exemple, ila came plate 154 et les pouisso-ró,s:. i peuvent être remplacés par des cames à action radia'e, des cames à rainures, des cames à roulement ou a'aul: e s scémes de liaison. De plus, il apparaîlra à 'homne tu meétier que la construction des réservoi-rs et ies c-Nare s de dose Deut être constituée de matériaux métalliques,
plastiques ou céramiques.
La ficure 5 représente une coupe transversale t'un S25autre mode de réalisation préféré de a préser:e invention. Dans ce mode de réalisation, la vanne d'entrée
16oI du mode de réalisation décrit 'récédemrnen D-
remplacée par un dispositif d'étranglement 260 et un clapet 262 disposés sur une surface intérieure du soufflet auxiliaire 182 et positionnés pour mettre en prise le port d'entrée de vanne de sortie 172 lorsque le
soufflet auxiliaire 182 est dans sa position rétractee.
Selon ce mode de réalisation, le remplissage de la chambre de stockage de bolus 180 est effectué de la fago suivante. Le soufflet auxiliaire 182, après rétractation, conduit la vanne 262 à fermer le port d'entrée de la vanne de sortie 172 et empêcher la sortie supplémental-re de médicament depuis l'intérieur du soufflet auxiliaire 182. Le médicament continue de circuler depuis le réservoir principal 20 par le passage de sortie du reservoir principal 30, nar le dispositif d'étranglemea t 260' et dans la chambre de stockacie de bolus 180 a:n débit prédéterminé. Par conseéquent, le souf let
auxiliaire 182 est rempli avec une charge de médicament.
Lorsque la fibrillation est détectée, le module ie contrôle active le train de commande 150 conduisant ainsi
la vanne de sortie 170 à s'ouvrir et à permettre 1-
circulation du bolus dans le port de cathéter de sorte
92. Pendant la dé ivrance du bolus, le dis ost..-
d'étranalement 260 fonctionne comme une vanne prescve fermee en ral son de son faible débit et des,d s 2() relativement élevés en sortie de la vanne de sortie et Iu port de cathéter 192. Le clapet 262 sur l'interieur u soufflet auxiliaire 182 fonctionne pour arrêter brusquement la circulation de médicament depuis î e réservoir de bolus 180 et de permettre ainsi e contrl1e
précis de la quantité dosée de médicament.
Bien que le mode de réalisation préféré de cette invention ait été décrit ci-dessus de façon détaillée, il doit être apprécié que divers modes de réalisation
apparaîtront à la lecture de la description ci-dessus a
l'homme du métier. Par exemple, il peut être observé que plus d'un assemblage de dosage de bolus peuvent être disposés sur une seule pompe, pour permettre la délivrance successive rapide de plus d'un bolus de
médicament, si nécessaire. La description est destinée à illustrer le mode de réalisation préféré de cette invention et n'est pas destiné à être limitatif de la
portée de protection recherchée par les déposants, ladite portée étant définie par les revendications annexées.
Claims (5)
1. Pompe implantable (10) pour délivrer un bolus d'agents bénéfiques dans un organisme vivant comprenant: a) un réservoir principal (20) pour stocker une réserve de médicament; b) un assemblage de dosage de bolus (100) pour doser et délivrer un bolus de médicament depuis le réservoir (20). 2. Pompe selon la revendication 1, comprenant également un capteur (50) pour détecter l'apparition d'un état indésirable du patient et un module de contrôle (46), fonctionnellement associé au capteur (50), pour activer l'assemblage de dosage de bolus (100) en réponse à une
apparition détectée de l'état indésirable du patient.
3. Pompe selon la revendication 1, dans laquelle l'assemblage de dosage de bolus (100) comprend un réservoir de bolus de médicament (180) défini par un soufflet auxiliaire (182) qui est adapté pour se rétracter sous les forces des forces de pression dans le
réservoir principal (20).
4. Pompe selon la revendication 3, dans laquelle le soufflet auxiliaire (182) est fourni en tant qu'élément déformable dévié de façon élastique vers une position dilatée. 5. Pompe selon la revendication 4, comprenant également un élément d'arrêt (184) pour limiter la dilatation du
soufflet auxiliaire (182).
6. Pompe selon la revendication 1 dans laquelle l'assemblage de dosage de bolus (100) comprend un réservoir de bolus de médicament (180), un passage ce circulation pour transporter le liquide depuis ie réservoir principal vers le réservoir de bolus de méadcament (180), un dispositif d'éEranglement (2',:" disposé dans le passage de circulation (30) pour limiter le débit dans le réservoir de bolus de médicament {18C}, et une vanne de sortie (170) pour permettre sélectivemren la sortie d'un bolus de médicament depuis le réservoir de
bolus de médicament (180) vers l'organisme vivant.
Pompie selon la revendication 1, dans lcaquele _'assemblage de dosage de bolus (100) comprend1 un réservoir de bolus de médicament (180), une vanne i'entrée (160) pour permettre sélectivement i'entre dee medicament depuis le réservoir principal (20) vers e reservoir de boius de médicament (180) et une vanne ie sortie (170) pour permettre sélectivement la sortie d'un bclus de médicament depuis le reservoir de bolus do
médicament (180) vers l'organisme vivant.
P. Pompe selon la revendication 7, comprenant également un train de commande (150) comprenant une came (154) pcur actionner sélectivement la vanne d'entrée (160) et la
vanne de sortie (170).
9. Pompe selon la revendication 7, dans lequel la vanne d'entrée comprend un dispositif d'étranglement (260) pour permettre un débit prédéterminé d'entrée de médicament depuis le réservoir principal (20) vers le réservoir de
bolus de médicament (180}.
O. Pompe selon la revendication 3, comprenant également un capteur (50) pour détecter l'apparition d'un eéat ndéesirable du patient et un module de contrôle (46) pour activer l'assemblage de dosage de bolus (100) en réponse
a ' apparition détectée de l'éat indéesirable du paoierr.
1I. Pompe selon la revendication 3, dans!acuelle assemblage de dosage de bolus (100) comprend éga emetr un arrêt (184) pour limiter la dilatation de l'eiemernt
rétractable.
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