SI22412A - Naprava za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo - Google Patents

Abstract

Z napravo za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po izumu, ki sodi v področje elektronskih naprav za izvajanje postopka elektroporacije je rešen problem enostavnega in zanesljivegalokalnega vnašanja zdravilne spojine, s katerim se omogoči prehod molekul skozi celično membranov notranjost celice. Naprava za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo, ki je sestavljena iz generatorja (1) kratkih visokonapetostnih impulzov, delovne elektrode (2) in elektrode (3) je značilna potem, da je en izhod napetostnega generatorja (1) vezan na delovno elektrodo (2) z izoliranim držalom, uvodnico, pritrdilno matico in valjastim ledom(2a) na zakrivljeni ročki, pri čemer je drugi izhod vezan na elektrodo (3). Generator (1) krmili elektrodo (2) z moduliranimi kratkimi napetostnimiimpulzi trajanja od 0,05 ms do 50ms in velikosti od 50V do 10 000V. Elektroda (3) se pri terapiji namesti na del telesa pacienta, ki ga je potrebno oskrbeti z zdravilom in obenem izvajati globinsko hlajenjepoškodovanega sklepa ali mesta, da je elektroda (2) izvedena v obliki izoliranega držala, ki ima na eni strani uvodnico in na drugi strani pritrdilno matico. Elektroda (2) ima na zakrivljeni ročkiiz prevodnega materiala vrtljiv valj (2b), ki je po obodu opremljen s kovinskimi konicami, kar omogoča nadaljevanje terapije tudi potem ko se valjasti led (2a) otopi, saj se pri izvajanju terapije med elektrodo in kožo doda navlaženo tanko krpico(staničevino), ki dodatno zadrži zdravilno raztopino na želenemmestu. Napravo za krioelektroporacijo z zmrznjenorotacijsko elektrodo je možno modificirati tako,da vsebuje tudi tokovni generator, ki omogoča izvajanje krioionoforeze. Preklapljanje iz enega generatorja na drugi omogoča vgrajen preklopnik za izbor aktivnosti napetostnega ali tokovnega generatorja.

Description

NAPRAVA ZA KRIOELEKTROPORACIJO Z ZMRZNJENO ROTACIJSKO ELEKTRODO

Področje tehnike

Izum sodi v področje elektronskih naprav za terapijo oziroma zdravljenje s pomočjo elektrostimulacije in krioelektroporacije, ki omogoča neinvazivno vnašanje zdravila skozi kožo do obolelega tkiva in/ali sklepa.

Tehnični problem

Tehnični problem, ki ga pričujoči izum rešuje, je konstrukcijska rešitev naprave za izvajanje postopka krioelektorporacije za lokalno vnašanje zdravila preko kože s pomočjo aktivne in nevtralne elektrode. Ker je natančno doziranje vnosa zdravila v določene obolele dele telesa pri zdravljenju in/ali fizioterapiji pomembno tako za potek saniranja bolezenskih znakov kot za omejeno prodiranje zdravilne spojine v globino kože, je pri reševanju tega problema glavna naloga krmiljenje aktivne elektrode, ki vsebuje zdravilo. Naloga in cilj izuma je v tem, da napetostni generator omogoča krmiljenje zmrznjene elektrode, pri čemer mora biti koncentracija zdravila enakomerno porazdeljena na celi dolžini aktivnega dela elektrode in obenem mora omogočati prodiranje zdravila v vnaprej želeno globino kože. Za izboljšanje prodiranja zdravilne snovi v kožo in prilagajanje določenim tipom kože, oziroma optimalen terapevtski učinek naprave, je potrebno zagotoviti primerno obliko porazdelitve električnega naboja. Problem je tudi kapljanje zdravilne tekočine, ko se elektroda topi v stiku s kožo, kot tudi enostavna zamenjava napetostnega generatorja s tokovnim, ki omogoča krioionoforezo. Problem je tudi, da se potem, ko se zdravilo otopi, terapije ni več možno izvajati.

Znano stanje tehnike

Znane so rešitve, ki so zasnovane na postopku ionoforeze za vnašanje zdravila skozi kožo za lokalno zdravljenje in/ali fizioterapijo. Skupna značilnost znanih naprav za izvajanje ionoforeze je, da so običajno sestavljene iz tokovnega generatorja in dveh elektrod ter dodatne opreme. Mnoge naprave in postopki znanih iz patentnih spisov opisujejo zlasti posebnost ene od elektrod ali način vnašanja zdravilne spojine v obolelo tkivo.

Znana je rešitev opisana v patentu US 5,840,057 »Naprava za ionoforezno fizioterapijo z zmrznjenimi kristali zdravila«, ki je značilna po tem, da ima na koncu elektrode zmrznjeno zdravilo v obliki valjaste glave elektrode. Elektroda ima nižjo valjasto posodico, ki se loči od naprave, navpično vstavi v višjo valjasto posodico z zdravilno raztopino in se za nekaj časa postavi v zamrzovalnik. Ko je zdravilna raztopina zmrznjena, je potrebno počakati, da se na sobni temperaturi nekoliko odpusti in se potegne iz višje posodice. Po nameščanju kabla z zmrznjeno glavo elektrode, se kabel priključi na napravo in terapija se lahko začne izvajati. Terapija poteka tako, da se z zgornjo ploskvijo zmrznjenega valja kroži po mestu določenim za terapijo, pri čemer se zmrznjena glava elektrode počasi topi in niža do nižje posodice, ki ledeno glavo elektrode drži. Taka konstrukcija aktivne elektrode ima glede na specifično težo zdravila na dnu ali na vrhu zgornje posodice visoko koncentracijo zdravila, kar pomeni, da pacient v začetku ali na koncu terapije prejema višjo ali nižjo koncentracijo zdravila. To onemogoča kontrolo vnesene količine zdravila, kar pomeni tudi težje doziranje zdravila. Pomanjkljivost te rešitve je tudi v tem, da se zaradi segrevanja dna posodice, ledena glava elektrode odlepi in pri terapiji začne izpadati kar oteži izvajanje terapije.

Vplivi elektroporacije na prehajanje snovi skozi kožo so znani in objavljeni v članku Mark. R. Prasnitz, Vanu.g Buse, Robert Langer, James C. Weaver;

Electroporation of mammalian skin: A mechanism to enhance transdermal drug delivery, Proc.natl.acad.sci. USA, Vol.90, pp. 10504-10508, November 1993.

Rešitev tehničnega problema

Bistvo naprave za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po izumu je v tem, da je sestavljena iz visokonapetostnega generatorja kratkih impulzov in dveh ločenih elektrod, od katerih je delovna elektroda značilna po obliki držala, priključenega na sponke visokonapetostnega generatorja in izvedena tako, da ima izolirano držalo, v katero je pritrjena ročka z gibljivo osjo, na kateri je zmrznjeno zdravilo v obliki ploščatega valja. Ročka na koncu elektrode je ločljiva od izoliranega držala ter ima gibljivo os z valjem, obdanim s kovinskimi konicami, ki se natakne v os valjaste posodice za zdravilno raztopino. Le-ta se skupaj z ročko v postopku priprave postavi za določen čas v zamrzovalnik.

Naprava za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po izumu bo v nadaljevanju podrobneje opisana s pomočjo slike 1.

Napravo za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po izumu sestavljajo visokonapetostni generator 1, delovna elektroda 2 in elektroda 3. Naprava po izumu je značilna po tem, da je en izhod napetostnega generatorja vezan na delovno elektrodo 2 z izoliranim držalom, uvodnico, pritrdilno matico in valjastim ledom 2a, ki je zmrznjeno zdravilo, pri čemer je drug izhod vezan na elektrodo 3. Valjast led 2a se naredi okoli ozkega vrtljivega valja 2b, ki je po obodu opremljen s kovinskimi konicami, ki zagotavljajo trden stik z valjastim ledom 2a ter onemogočajo zdrs le-tega pri kotalnem gibanju po koži pacienta.

Elektrodo 2 krmili generator 1 z moduliranimi kratkimi napetostnimi impulzi trajanja od 0,05 ms do 50ms velikosti od 50V do 10 000V. Elektroda 3 se pri terapiji namesti na del telesa pacienta, ki ga je potrebno oskrbeti z zdravilom in obenem izvajati globinsko hlajenje poškodovanega sklepa ali mesta.

Kot je razvidno iz slike 1, ima delovna elektroda 2 na zakrivljeni ročki iz prevodnega materiala vrtljiv valjast led 2a, ki vsebuje zdravilno raztopino. Valjast led 2a se pripravi po znanem postopku tako, da se zakrivljena ročka s pomočjo matice loči od držala. Po tem se os vrtljivega valja 2b ročke namesti na os posebne posodice, v katero se nalije zdravilna raztopina in postavi za nekaj ur v zamrzovalnik pri vnaprej določeni temperaturi zmrzovanja, ki ni nižja od - 4°C oziroma, kolikor je še dopustno za zdravilno raztopino. Ko se posodica z ročko in valjastim ledom 2a vzame iz zamrzovalnika, se kratek čas pusti na zunanji temperaturi, da ju je možno ločiti. Tako dobljen valjast led 2a, se namesti na zakrivljeno ročko elektrode 2, ki je pripravljena za terapijo.

Izvajanje elektroporacijskega postopka zdravljenja s pomočjo elektrode 2 in valjastim ledom 2a, ki je zmrznjeno zdravilo, poteka tako, da izvajamo kotalno gibanje po večji površini kože pacienta. Tako se pri terapiji zdravilo topi po obodu, kar pomeni, da je koncentracija zdravila od začetka terapije pa do konca enaka.

To je pomembno zlasti za točno in enakomerno doziranje vnosa zdravila. Druga elektroda 3 je direktno priključena na del telesa, kjer je potrebno terapijo izvajati in je priključena na drugo sponko generatorja.

V opremo naprave po izumu se doda tudi tanka krpica, ki se lahko pred terapijo postavi na mesto na koži, ki bo obdelana z zmrznjeno elektrodo. Ta krpica je lahko gaza (staničevina), ki dodatno zadrži zdravilno raztopino na želenem mestu, tako da zadrži tekočino, ki nastane s topljenjem zmrznjene mešanice zdravilne raztopine in razredčila. To omogoča izvajanje terapije še potem, ko se zdravilo v celoti otopi, saj je možno s kovinskimi konicami valja 2b nadaljevati terapijo preko krpice.

Napravo za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo je možno modificirati tako, da vsebuje tudi tokovni generator, ki omogoča izvajanje krioionoforeze. Preklapljanje iz enega generatorja na drugi omogoča vgrajen preklopnik za izbor aktivnosti napetostnega ali tokovnega generatorja.

Z napravo za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po izumu je omogočeno enostavno izvajanje terapije, pri čemer je zagotovljeno enakomerno doziranje zdravilne raztopine pri minimalni upornosti kože pacienta in zanesljiv stik z valjastim ledom 2a. Napravo je možno uporabljati v medicini kot tudi v kozmetiki.

Claims (4)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Naprava za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo, ki je sestavljena iz generatorja 1 kratkih visokonapetostnih impulzov, delovne elektrode 2 in elektrode 3, značilna po tem, da je en izhod visokonapetostnega generatorja (1) vezan na delovno elektrodo (2) z izoliranim držalom, uvodnico, pritrdilno matico in valjastim ledom (2a) na ozkem vrtljivem valju (2b) zakrivljene ročke, pri čemer je drugi izhod vezan na elektrodo (3), da generator (1) krmili elektrodo (2) z moduliranimi kratkimi napetostnimi impulzi trajanja od 0,05 ms do 50ms in velikosti od 50V do 10 000V, da se elektroda (3) pri terapiji namesti na del telesa pacienta, ki ga je potrebno oskrbeti z zdravilom in obenem izvajati globinsko hlajenje poškodovanega sklepa ali mesta, da je elektroda (2) izvedena v obliki izoliranega držala, ki ima na eni strani uvodnico in na drugi strani pritrdilno matico, da ima elektroda (2) na zakrivljeni ročki iz prevodnega materiala vrtljiv valj (2b), ki je po obodu opremljen s kovinskimi konicami.
2. 2. Naprava za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po zahtevku 1, značilna po tem, da je elektroda (2) krmiljena z dodatnim nizkofrekvenčno moduliranim izvorom.
3. 3. Naprava za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po zahtevku 1, značilna po tem, da je vsebuje tudi tokovni generator, ki omogoča krioionoforezo, da preklapljanje iz enega generatorja na drugi omogoča vgrajen preklopnik za izbor aktivnosti napetostnega ali tokovnega generatorja.
4. 4. Naprava za krioelektroporacijo z zmrznjeno rotacijsko elektrodo po zahtevkih od 1 do 4, značilna po tem, da se pri izvajanju terapije med elektrodo in kožo doda navlaženo tanko krpico (staničevino), ki dodatno zadrži zdravilno raztopino na želenem mestu, tako da zadrži tekočino, ki nastane s topljenjem zmrznjene mešanice zdravilne raztopine in razredčila, kar omogoča nadaljevanje terapije s pomočjo kovinskih konic valja 2b.