DE60209446T2

DE60209446T2 - Medizinische Implantatvorrichtung , Einführgerät und Implantierungsverfahren für ein Wirkstoff und Zellen enthaltendes Implantat

Info

Publication number: DE60209446T2
Application number: DE60209446T
Authority: DE
Inventors: Kevor S. Clinton Tenhuisen; Joel Watchung Rosenblatt; John Point Pleasant McAllen III
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: EP1281416A2; JP4236874B2; AU4894102A; CA2391685C; AU782591B2; US6648849B2; EP1281416A3; ES2259066T3; ATE318635T1; DE60209446D1; US20030004491A1; CA2391685A1; JP2003111841A; EP1281416B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum subkutanen, interstitiellen oder intramuskulären Einführen oder Implantieren eines festen oder halbfesten Arzneistoffs oder Zell-Abgabeimplantats. Im besonderen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Laden einer Lösung, einer Suspension, einer fließfähigen Phase oder eines Feststoffs zum Zeitpunkt der Verwendung in ein Abgabeimplantat, gefolgt von der Implantation des Implantats unter die Hautfläche oder in den Muskel eines Menschen oder Tieres.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Implantation von medizinischen Vorrichtungen ist ein weit akzeptiertes medizinisches Verfahren, um Medikamente, wie zum Beispiel pharmazeutische Mittel oder bioaktive Verbindungen, zur Behandlung von Krankheiten in Menschen und anderen Spezies abzugeben. Es wurden viele Arten von Medikamenten, einschließlich Hormone zur reproduktiven Regulierung, Impfstoffe und Antibiotika, als Implantate abgegeben. In kürzlichen Technologien hat die implantierbare Zusammensetzung das Medikament in einer biologisch kompatiblen absorbierbaren Polymermatrix enthalten. Allerdings werden diese Zusammensetzungen vor Gebrauch hergestellt und leiden an den inhärenten Problemen, die bei der Verarbeitung eines Polymers mit einem Medikament entstehen. Diese Schwierigkeiten schließen die Anwendung von komplexen Bearbeitungstechniken ein, um den Abbau des wirksamen Mittels in dem Medikament und Bedenken hinsichtlich der Lagerfähigkeit der Polymer-/Medikamentzusammensetzung nach der Bearbeitung und der Verträglichkeit/Reaktionsfähigkeit zwischen dem Medikament und dem Polymer zu verhindern. Zum Beispiel würde ein Wasser-basiertes Medikament ein biologisch abbaubares Polymerimplantat abbauen.
Während der Stand der Technik mit verschiedenen Medikamentimplantaten übersättigt ist, z.B. in pelletierter Form, sowie verschiedenen Apparaten zum Laden und Einführen solcher Implantate in den Körper eines Lebewesens, werden die oben genannten Bedenken durch Bereitstellen eines einfachen medizinischen Implantatlade- und Injektionsmechanismus nicht geeignet adressiert, der höchstens das Medikament vor Abbau während der Bearbeitung/Herstellung des Implantats schützt (das z.B. hohe Temperaturen einschließen kann, wie zum Beispiel während Spritzguß, Aussetzung von Bestrahlung während Aushärten und/oder Sterilisierung) und auch nicht vor Abbau aufgrund chemischer Reaktion mit dem Implantatmaterial während der Verarbeitung und/oder Lagerung vor der Anwendung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Probleme und Nachteile, die mit den herkömmlichen Techniken und Vorrichtungen verbunden sind, die zur Herstellung und Injektion von medizinischen Implantaten verwendet werden, werden durch die vorliegende Erfindung überwunden, die ein System zum Implantieren von medizinischen Implantaten in den Körper eines Lebewesens einschließt. Das System weist einen Injektorkörper mit einem ersten Lumen darin und einem Kolben auf, der innerhalb des ersten Lumens zwischen einer zurückgezogenen Position und einer eingesetzten Position gleitfähig ist. Eine Nadel, die ein zweites Lumen darin aufweist, ist mit dem zweiten Lumen an den Injektorkörper gekoppelt, das mit dem ersten Lumen in Kontakt steht. Ein einspritzbares Implantat, das einen inneren Hohlraum aufweist, ist innerhalb wenigstens eines des ersten und zweiten Lumens positionierbar wobei der Hohlraum mit dem ersten Lumen in Kontakt steht. Ein Medikament ist wenigstens teilweise innerhalb des ersten Lumen lagerfähig, wenn der Kolben in der zurückgezogenen Position ist. Der innere Hohlraum des einspritzbaren Implantats enthält mindestens einen Teil des Medikaments, wenn der Kolben von der zurückgezogenen Position in die eingesetzte Position bewegt wird. Der Kolben drückt das einspritzbare Implantat durch das zweite Lumen und aus der Nadel heraus, wenn der Kolben die eingesetzte Position annimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Einführen von medizinischen Implantaten in den Körper eines Menschen oder eines Tieres gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung;
2 ist eine Schnittzeichnung eines Teils der Vorrichtung nach 1 vor Laden eines wirksamen Mittels ein Abgabeimplantat, das im Nadelteil davon gehalten wird;
3 ist eine Schnittzeichnung der Vorrichtung nach 1 bei einem Zwischenschritt, während des Ladens eines wirksamen Mittels in das Abgabeimplantat;
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Vorrichtung, die in 3 gezeigt wird; und
5 ist eine schematische Schnittzeichnung der Vorrichtung der 1 bis 4, während das Abgabeimplantat unter die Haut eines lebenden Subjekts verabreicht wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Einführungsvorrichtung bereit, die eine präzise und genaue Menge eines wirksamen Mittels in einen Hohlraum eines Abgabeimplantats zum Zeitpunkt der subkutanen oder intramuskulären Einführung lädt. Durch Laden des Abgabeimplantats zum Zeitpunkt der Einführung werden Reaktionen zwischen dem Medikament und Implantat bei der Herstellung und Lagerung des Implantats vermieden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 bis 5 gezeigt. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Implantateinführungsvorrichtung 10, die einen Zylinder 20, eine Nadel 22 und einen Kolben 30 aufweist. Sowohl der Zylinder 20 als auch die Nadel 22 sind kanüliert, um die Passage des Kolbens 30 koaxial hindurch zu erlauben. An dem distalen oder frontalen Ende des Zylinders 20 ist eine Nabe 24 und ein Aufsatz 28. Sowohl die Anlagefläche 24 als auch Aufsatz 28 weisen Bohrungen darin auf, um die Passage der Nadel 22 und des Kolbens 30 dadurch zu erlauben.
Die Anlagefläche 24 kann durch eines der verschiedenen bekannten Mittel an den Zylinder 20 befestigt werden. Zum Beispiel kann die Anlagefläche 24 ein Muttergewinde auf der inneren Fläche ihres proximalen oder hinteren Endes aufweisen, das an ein Außengewinde auf der äußeren distalen Fläche des Zylinders 20 angepaßt ist. Die Anlagefläche 24 kann auch geklebt (Epoxid-verklebt) oder gepreßt an den Zylinder 20 angebracht werden.
Der Aufsatz 28 ist an das distale Ende der Anlagefläche 24 befestigt. Der Aufsatz 28 kann an die Anlagefläche 24 durch eines der verschiedenen bekannten Mitteln befestigt werden. Zum Beispiel kann der Aufsatz 28 ein Muttergewinde auf der inneren Fläche seines proximalen Endes aufweisen, das an ein Außengewinde auf der äußeren distalen Fläche der Anlagefläche 24 angepaßt ist.
In der Alternative kann die Nadel 22 über eine Luer-Typ-Halterung an den Zylinder 20 befestigt werden, eine Halterung, die aus dem Stand der Technik gut bekannt ist. (LUER-LOK) ist eine eingetragene Marke von Becton, Dickinson and Company, of Franklin Lakes, New Jersey. Weiter besonders kann eines der passenden Enden der Luer-Typ-Halterung maschinell hergestellt, geformt oder Epoxid-verklebt auf das proximale Ende der Nadel 22 werden. Die passende Luer-Typ-Halterung kann maschinell hergestellt, geformt oder Epoxidverklebt auf das Ende des Zylinders 20 werden, das dann die Anlagefläche 24 ersetzt. Bisher als andere Alternative kann der gesamte Zylinder 20 und Anlagefläche 24 als ein Stück geformt werden, das die Notwendigkeit zur Befestigung einer separaten Anlagefläche ausschließt.
Der Kolben 30 erstreckt sich vom proximalen Ende des Zylinders 20 und teilweise durch die Kanülierung (Lumen) 21 (siehe 4) des Zylinders 20. Der Kolben 30 wird an seinem proximalen Ende mit einem Flansch 38 bereitgestellt, um manuellen Druck zu erhalten. Der Flansch 38 kann durch eines der verschiedenen bekannten Mittel an den Kolben 30 befestigt werden. Zum Beispiel kann der Flansch 38 ein verdecktes Loch mit einem Muttergewinde aufweisen, das an ein Außengewinde des proximalen Endes des Kolben 30 angepaßt ist. Der Flansch 38 kann auch mittels Presspassung, geschweißt oder Epoxid-verklebt an den Kolben 30 sein. Die Kolbenspitze 23 (siehe 4) kann einen Plastikkolben darauf aufweisen, um besser gegen die Kanülierung 21 des Zylinders 20 abzudichten. Zusätzlich kann das distale Ende des Kolbens 30 schräg oder abgerundet sein, um eine glatten Ubergang von der Kanülierung 21 des Zylinders 20 in die Kanülierung (Lumen) 25 (siehe 4) der Nadel 22 zu gewährleisten.
Geeignete Materialien, aus denen die Elemente Zylinder 20, Nadel 22, Anlagefläche 24, Aufsatz 28, Kolben 30 und Flansch 38 hergestellt werden, schließen Gläser, nicht korrodierbare Metalle, nicht-korrodierbare synthetische Harze, wie zum Beispiel Plastik oder dergleichen ein. Diese Materialien können allein oder in Kombination verwendet werden. Wenn die Elemente aus Gläsern, nicht-korrodierbaren Metallen oder sterilisierbaren nicht-korrodierbaren synthetischen Harzen sind, können sie durch Durchführung von Sterilisation wiederholt verwendet werden. Vorzugsweise wird der Zylinder 20 aus Glas oder Plastik hergestellt, die Nadel 22 und der Kolben 30 werden aus nicht-korrodierbaren Metallen hergestellt und die Elemente Anlagefläche 24, der Aufsatz 28 und der Flansch 38 werden aus Plastik oder Metallen geformt.
Die 2 bis 5 sind Schnittzeichnungen des distalen Teils der Implantat-Einführungsvorrichtung 10. 2 zeigt den distalen Teil des Kolbens 30, der in der Kanülierung 21 des Zylinders 20 lokalisiert ist (siehe 4). Im distalen Teil der Kanülierung 21 des Zylinders 20 ist das wirksame Mittel 44 lokalisiert, das durch hier diskutierte Mittel in den Hohlraum des Abgabeimplantats 40 geladen werden kann. Die Querschnittsgrößen, zum Beispiel der Durchmesser der Kanülierung 21 des Zylinders 20 ist denen des Kolbens 30 angepaßt, so daß der Kolben 30 das wirksame Mittel 44 durch die Kanülierung 21 des Zylinders 20 drücken kann, ohne daß das wirksame Mittel 44 zwischen dem Kolben 30 und dem Zylinder 20 leckt. Dies ist vor allem für wirksame Mittel 44 in flüssiger, gelartiger oder pastöser Form maßgeblich. Die Querschnittsform des Kolbens 30 und der Kanülierung 21 des Zylinders 20 kann sechseckig, achteckig, eliptisch oder jede andere Form sein, wobei eine kreisförmige Querschnittsform bevorzugt ist.
Die Nadel 22 ist am distalen Ende des Zylinders 20 lokalisiert und passiert sowohl durch die Nabe 24 als auch den Aufsatz 28. Das Abgabeimplantat 40 ist im proximalen Teil der Kanülierung 25 des Zylinder 20 lokalisiert. Der Durchmesser der Kanülierung 25 der Nadel 22 ist dem des Kolbens 30 angepaßt, so daß der Kolben 30 das wirksame Mittel 44 durch die Kanülierung 25 drücken kann, ohne daß das wirksame Mittel 44 zwischen dem Kolben 30 und der Nadel 22 heraus leckt. Der äußere Durchmesser des Abgabeimplantats 40 ist dem Durchmesser der Kanülierung 25 der Nadel 22 angepaßt, um eine Reibungspaßform zu bilden, so daß das Abgabeimplantat 40 nicht versehentlich aus der Kanülierung 25 der Nadel 22 herausgleitet bevor es durch den Kolben 30 absichtlich herausgedrückt wird, und um zu gewährleisten, daß das wirksame Mittel nicht zwischen Abgabeimplantat 40 und der Kanülierung 25 heraus leckt. Das Abgabeimplantat 40 weist eine Hohlraumbohrung 27 mit einem inneren Durchmesser auf, der ausreichend kleiner ist als der Durchmesser des Kolbens 30, so daß der Kolben 30 auf Abgabeimplantat 40 Druck ausübt hat und nicht in die Hohlraumbohrung 27 des Abgabeimplantats 40 eintritt, während das Implantat 40 aus der Kanülierung 25 der Nadel 22 gedrängt wird.
Ring 34 und Dichtungsring 32 sind am proximalen Ende der Nadel 22 lokalisiert. Beide sind kanüliert, um eine koaxiale Plazierung über der Nadel 22 zu erlauben. Der Ring 34 ist mittels Presspassung an den äußeren Durchmesser der Nadel 22 angepaßt. Der äußere Durchmesser der Nadel 22 ist auch eng an den Durchmesser der Kanülierung des Dichtungsrings 32 angepaßt, so daß der Dichtungsring 32 kraftvoll gegen die Nadel 22 drückt, um eine Dichtung zu begründen, sowie um die mechanischen Zurückhaltung der Nadel 22 zu verstärken, wenn der Aufsatz 28 auf der Anlagefläche 24 befestigt ist.
Geeignete Materialien, aus denen der Ring 34 hergestellt werden kann, schließen Gläser, nichtkorrodierbare Metalle, nichtkorrodierbare synthetische Harze, wie zum Beispiel Plastik, weiche Metalle und dergleichen ein. Diese Materialien können allein oder in Kombination verwendet werden. Wenn der Ring 34 aus Glas, nichtkorrodierbarem Metall oder sterilisierbarem nichtkorrodierbarem synthetischem Harz besteht, kann es durch Durchführung von Sterilisation wiederholt verwendet werden. Der Ring 34 kann auch nach einmaligem Gebrauch als Verbrauchsmaterial weggeworfen werden.
Geeignete Materialien, aus denen der Dichtungsring 32 hergestellt werden kann, schließen solche ein, wie zum Beispiel nichtkorrodierbare synthetische Harze, wie zum Beispiel Plastik und dergleichen. Da der Dichtungsring 32 deformiert werden muß, wenn die Nadel 22 am Zylinder 20 angelagert ist, werden synthetische Harze verwendet. Wenn der Dichtungsring 32 aus einem sterilisierbaren nichtkorrodierbaren synthetischen Harz besteht, kann er durch Durchführung von Sterilisation wiederholt verwendet werden. Der Dichtungsring 32 kann auch nach einmaligem Gebrauch als Verbrauchsmaterial weggeworfen werden.
Vorzugsweise ist der Ring 34 aus nichtkorrodierbarem Metall, wie zum Beispiel 304 oder 316 rostfreiem Stahl und der Dichtungsring 32 wird aus einem nichtkorrodierbaren synthetischen Harz, wie zum Beispiel Poly(tetrafluorethylen) hergestellt, das unter dem Handelsnamen Teflon von E.I. duPont (Wilmington, DE) verkauft wird.
Zum Anbringen der Nadel 22 an Zylinder 20 wird zunächst die Anordnung das proximale Ende der Nadel 22, Dichtungsring 32 und Ring 34 in die Anlageflächen-Kanüle 29 plaziert. Anschließend wird das distale Ende der Nadel 22 durch das Durchgangsloch des Aufsatzes 28 gedrückt, bis der Aufsatz 28 mit dem distalen Ende des Rings 34 in Kontakt tritt. Anschließend wird der Aufsatz 28 an das distale Ende der Anlagefläche 24 durch Mittel wie solche, die oben diskutiert wurden, befestigt.
Die 3 und 4 zeigen das Laden eines wirksamen Mittels 44 in das Abgabeimplantat 40. Der Kolben 30 wird durch die Kanülierung 21 des Zylinders 20 durch Anwenden einer Kraft auf den Flansch 38 gedrängt (siehe 1). Das wirksame Mittel 44 wird durch den Kolben 30 in das proximale Ende des Hohlraums 27 des Abgabeimplantats 40 getrieben. Das Abgabeimplantat 40 ist in dieser Ausführungsform eine röhrenförmige Struktur, die sowohl am distalen (Eingang) als auch am proximalen (Entlüftung) Ende offen ist. Diese Anordnung erlaubt es dem aktiven Mittel 44, durch die Kanülierung 21 des Zylinders 20 in den Hohlraum 27 des Abgabeimplantats 40 zu passieren. Jegliches Gas, das innerhalb des Hohlraums 27 eingeschlossen wird, kann durch das proximale Ende entlüftet werden. Das wirksame Mittel 44 kann aus einer Vielzahl von Zusammensetzungen bestehen und kann ein Feststoff, Flüssigkeit, Gel, Paste, Suspension oder Kombination der Voranstehenden sein. In 1 bis 5 ist das wirksame Mittel 44 in Form eines festen, schlanken Stäbchens dargestellt. Ein festes wirksames Mittel 44 wurde ausgewählt, um die Darstellung der Erfindung zu erleichtern aber, wie erwähnt, kann das wirksame Mittel 44 jede ausgewählte Phase aufweisen. Das Volumen des wirksamen Mittels 44 in der Kanülierung 21 des Zylinders 20 kann mehr als, weniger als oder gleich dem Volumen des Hohlraums 27 des Abgabeimplantats 40 sein. Vorzugsweise ist das Volumen des wirksamen Mittels 44 und der Kanülierung 21 des Zylinders 20 dem Volumen des Hohlraums 27 angepaßt, so daß, wenn das distale Ende des Kolbens 30 das distale Ende der Kanülierung 21 des Laufs 20 erreicht, das wirksame Mittel 44 den Hohlraum 27 ausfüllt.
Die 5 zeigt das Abgabeimplantat 40, das mit dem wirksamen Mittel 44 geladen ist, während es unter die Haut 50 eines Patienten verabreicht wird. Der Kolben 30 wird durch Anwenden einer Kraft in die Kanülierung 25 der Nadel 22 auf dem Flansch 38 gezwungen. Das Abgabeimplantat 40, das mit dem wirksamen Mittel 44 beladen ist, wird durch den Kolben 30 aus dem distalen Ende der Nadel 22 gezwungen. Das Abgabeimplantat 40 ist vollständig verabreicht, wenn das distale Ende des Kolbens 30 das distale Ende der Nadel 22 erreicht.
Während es möglich ist, mit der Verlagerung des wirksamen Mittels 44 in das Abgabeimplantat 40 zu beginnen, bevor die Nadel 22 die Haut 50 durchdringt, ist es bevorzugt, daß die Nadel 22 der Implantateinführungsvorrichtung 10 die Haut 50 des Patienten vor dem Laden des wirksamen Mittels 44 in das Abgabeimplantat 40 durchdringt. Das heißt, bevor der Kolben 30 in die Kanülierung 21 des Zylinders 20 durch Anwenden einer Kraft auf den Flansch 38 gezwungen wird.
Auf diese Weise erlaubt die Implantat-Einführungsvorrichtung 10 dieser Erfindung ein einfaches Einschritt-Verfahren zum Laden des Abgabeimplantats 40 mit dem wirksamen Mittel 44 zu dem Zeitpunkt wenn das Implantat in den Patienten eingeführt wird. Nach Einführung der Nadel 22 in den Patienten zwingt der Mediziner, der das Abgabeimplantat verabreicht, den Kolben 30 in den Zylinder 20. In einem Schritt wird das wirksame Mittel 44 in das Abgabeimplantat 40 geladen, und das Implantat 40 wird dem Patienten verabreicht. Durch Laden des Abgabeimplantats 40 zum Zeitpunkt der Einführung werden Fragen der Verarbeitung und Haltbarkeit von vorgeladenen Abgabeimplantaten vermieden.
Gemäß einem Verfahren zum Laden der Implantateinführungsvorrichtung 10 vor Anwendung wird die Anlagefläche 24 zunächst an den Zylinder 20 durch oben beschriebene Mittel angebracht. Der Kolben 30 wird in die Kanülierung 21 des Zylinders 20 eingeführt bis das distale Ende des Kolbens 30 das distale Ende des Zylinders 20 erreicht. Die Kanülierung 21 des Zylinder 20 wird mit der entsprechenden Menge an wirksamen Mittel 44 durch proximales Bewegen des Kolben 30 gefüllt, das im Falle eines fließfähigen wirksamen Mittels 44, wie zum Beispiel einer Flüssigkeit oder Gel, das wirksame Mittel 44 in die Kanülierung 21 des Zylinder 20 ziehen wird, weil der Kolben 30 in eine proximale Richtung zurückweicht.
Gemäß einem anderen Verfahren wird der Kolben 30 teilweise in die Kanülierung 21 des Zylinder 20 eingeführt und das wirksame Mittel 44 wird in die Kanülierung 21 durch das distale Ende des Zylinder 20, zum Beispiel durch die Anlagefläche-Kanüle 29, dosiert. Wenn das wirksame Mittel 44 fließfähig ist, dann kann die Anlagefläche-Kanüle 29 mit einem Gummi oder Harz verstopft sein, um Verdunstung oder Auslaufen während der Lagerung zu vermeiden. Vor Injektion des Implantats kann der Stopfen 33 (graphisch in 4 durch gestrichelte Linien dargestellt) der Anlagefläche-Kanüle 29 entfernt oder durchstochen werden. Der Stopfen oder die Abdichtung 33 der Anlagefläche-Kanüle 29 kann in Form einer zerstörbaren Membran vorliegen, die unter Druck zerreißt, der durch den Anwender der Vorrichtung 10 auf den Kolben 30 ausgeübt wird.
In getrennten Verfahrensschritten kann der Nadelteil 22 der Implantateinführungsvorrichtung 10 zum Zusammensetzen auf die Anlagefläche 24 wie folgt hergestellt werden. Die Nadel 22 mit Preßsitzring 34 wird durch die Bohrung des Aufsatzes 28 geführt, und der Dichtungsring 32 wird auf die Nadel 22 angrenzend an den Ring 34 plaziert. Das Abgabeimplantat wird anschließend in die Kanülierung 25 der Anlagefläche 22 eingeführt, um so die Vorbereitung zum Zusammensetzen des Nadelteils 22 auf die Nabe 24 fertigzustellen.
Wenn das wirksame Mittel 44 durch einen Stopfen 33 oder eine Membran in der Kanülierung 21 des Zylinders 20 abgedichtet wird, die die Nabenkanülierung 29 verschließt, dann kann der Zylinder 20 und die Nadel 22 der Implantat-Einführungsvorrichtung vor dem Verpacken und Sterilisieren zusammengesetzt werden. Alternativ kann das wirksame Mittel 44 getrennt von der Vorrichtung 10 gelagert werden und in die Vorrichtung 10, zum Beispiel durch Verfahren wie oben genannt, kurz vor Injektion des Abgabeimplantats 40 eingeführt werden.
Falls unterschiedliche Sterilisationsmittel für das Abgabeimplantat 40, die Vorrichtung 10 und das wirksame Mittel erforderlich sind, dann ist es bevorzugt, daß jeder dieser Bestandteile getrennt verpackt und sterilisiert wird. Auf diese Weise kann der Abbau des wirksamen Mittels 44 aufgrund der Aussetzung zu, zum Beispiel radioaktiver Strahlung, die zur Sterilisation der Vorrichtung 10 verwendet wird, vermieden werden. Die getrennten Teile der Vorrichtung können anschließend, wie oben beschrieben, zum Zeitpunkt der Anwendung durch den Mediziner zusammengesetzt werden.
Wie vorher erwähnt, gibt es, wenn ein Abgabeimplantat aus dem Stand der Technik aus einem bioabbaubaren Polymer hergestellt wird, inhärente Probleme durch Kombinieren des bioabbaubaren Polymers mit einem Medikament, das ein wirksames Mittel enthält. Diese schließen die notwendige Verwendung von komplexen Verfahrenstechniken ein, um so das wirksame Mittel nicht zu schädigen, wobei man um die Lagerfähigkeit der Polymer/wirksames Mittel Zusammensetzung nach Verarbeitung und Fragen der Kompatibilität zwischen dem wirksamen Mittel und dem Polymer, wie zum Beispiel, wenn das Medikament Wasser-basiert ist, besorgt ist, und das Polymer abgebaut wird wenn es Wasser ausgesetzt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch Laden des Abgabeimplantats zum Zeitpunkt des Einführens Fragen von unerwünschter Verarbeitung und Haltbarkeitsreaktionen vermieden.
Eine Vielzahl von bioabbaubaren Polymeren können verwendet werden, um das Abgabeimplantat 40 der vorliegenden Erfindung herzustellen. Beispiele von geeigneten biokompatiblen, bioabbaubaren Polymeren schließen Polymere ein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen Polyestern, Poly(aminosäuren), Copoly(ether-ester), Polyalkylenoxalaten, Polyamiden, Tyrosin-abgeleiteten Polycarbonaten, Poly(iminocarbonaten), Polyorthoestern, Polyoxaestern, Polyamidoestern, Polyoxaestern, die Aminogruppen enthalten, Poly(anhydriden), Polyphosphazenen, Biomolekülen (z.B. Biopolymeren, wie zum Beispiel Collagen, Elastin, bioabsorbierbare Stärken, etc.) und Gemische davon ein. Zum Zwecke dieser Erfindung schließen aliphatische Polyester ein, ohne darauf begrenzt zu sein, Homopolymere und Copolymere von Laktiden (was Milchsäure, D-, L- und Mesolaktid einschließt), Glycolide (einschließlich Glycolsäure), ɛ-Carpolacton, p-Dioxanon (1,4-Dioxan-2-on), Trimethylencarbonat(1,3-Dioxan-2-on), Alkylderivate von Trimethylencarbonat, *-Valerolacton, ∃-Butyrolacton, ɛ-Decalacton, Hydroxybutyrat, Hydroxyvalerat, 1,4-Dioxepan-2-on (einschließlich seines Dimers 1,,8,12-Tetraoxacyclotetradecan-7,14-dion), 1,5-Dioxepan-2-on, 6,6-Dimethyl-1,4-dioxan-2-on 2,5-Diketomorpholin, Pivalolakton, (-Diethylpropiolakton, Ethylencarbonat, Ethylenoxalat, 3-Methyl-1,4-dioxan-2,5-dion, 3,3-Diethyl-1,4-dioxan-2,5-dion, 6,8-Dioxabicycloctan-7-on und Polymermischungen davon.
Das wirksame Mittel 44, das in der Implantat-Einführungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann von pharmakologischer und/oder zellulärer Natur sein. Die Vielzahl von verschiedenen pharmakologischen Mitteln, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, ist unermeßlich. Im allgemeinen schließen pharmakologische Mittel, die mittels dieser Erfindung verabreicht werden können, ohne Begrenzung ein: Anti-Infektiva, wie zum Beispiel Antibiotika und antivirale Mittel; chemotherapeutische Mittel (z.B. Anti-Krebsmittel); Anti-Abstoßungsmittel; Analgetika und analgetische Kombinationen; anti-inflammatorische Mittel; Hormone, wie zum Beispiel Steroide; Antigene, einschließlich, aber ohne darauf begrenzt zu sein, Cytokine, Anhaftungsfaktoren, Gene, Peptide, Proteine, Nukleotide, Kohlenwasserstoffe oder sogar Zellen oder Zellfragmente, Wachstumsfaktoren, einschließlich Knochen-morphogenetische Proteine (z.B. BMP's 1–7), Knochen-morphogenetisch-ähnliche Proteine (z.B. GFD-5, GFD-7 und GFD-8), epidermaler Wachstumsfaktor (EGF), Fibroblastenwachstumsfaktor (z.B. FGF 1–9), Plättchen-abgeleiteter Wachstumsfaktor (PDGF), Insulin-ählicher Wachstumsfaktor (IGF-I und IGF-II), transformierende Wachstumsfaktoren (z.B. TGF-β I–III), vaskulärer Endothel-Wachstumsfaktor (VEGF); und andere natürlich abgeleitete oder genetisch hergestellte Proteine, Polysaccharide, Glycoproteine oder Lipoproteine.
Die pharmakologischen Mittel können als eine Flüssigkeit oder formuliert in einer Lösung, Suspension oder Gel, das die Komponente(n) enthält, oder in jeder anderen geeigneten physikalischen Form vorliegen. Üblicherweise, aber wahlweise, können Zusätze, wie zum Beispiel Verdünnungsmittel, Träger, Hilfsstoffe, Stabilisatoren oder dergleichen in der Formulierung eingeschlossen sein.
Die Menge an pharmakologischen Mitteln wird von dem bestimmten medizinischen Zustand abhängig sein, der behandelt werden soll, und wird in Abhängigkeit von dem gewünschten Freisetzungsprofil und der Menge an eingesetztem Arzneistoff variieren. Eine verlängerte Abgabe (angenommen über 1 bis 5.000 Stunden, vorzugsweise 2 bis 800 Stunden) von wirksamen Mengen (angenommen 0,0001 mg/kg/Stunde bis 10 mg/kg/Stunde) des Mittels sind erwünscht. Diese Dosierungsformen können nach Bedarf in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Subjekt, der Schwere der Krankheit, der Beurteilung des verschreibenden Arztes und dergleichen verabreicht werden. Entsprechend dieser oder ähnlicher Verfahren wird der Fachmann fähig sein, eine Vielzahl von Formulierungen herzustellen.
Wirksame Mittel der vorliegenden Erfindung können auch zellulärer Natur sein. Zellen, die in das Abgabeimplantat der derzeitigen Erfindung eingeschlossen werden können, schließen ein, ohne darauf begrenzt zu sein, Knochenmarkszellen, Bindegewebszellen, Stammzellen, embryonale Stammzellen, Chondrocyten, Osteoblasten, Osteocyten, Osteoklasten, Fibroblasten, pluripotente Zellen, chondrocytische Vorläufer, Endothelzellen, Makrophagen, Leukocyten, Fettzellen, Monocyten, Plasmazellen, Mastzellen, Nabelschnurzellen, mesenchymale Stammzellen, Epithelzellen, Myoplasten, Langerharnsche Inseln und Vorläuferzellen, die vom Fettgewebe abgeleitet werden. Die Zellen können in das Abgabeimplantat der vorliegenden Erfindung für eine kurze Zeitdauer geladen werden, zum Beispiel weniger als einen Tag, genau vor der Implantierung, oder für eine längere Zeitdauer kultiviert werden, zum Beispiel mehr als einen Tag, um die Zellproliferation und Matrixsynthese innerhalb des Abgabeimplantats vor der Implantierung zu erlauben.
Zellen weisen üblicherweise auf ihrer Oberfläche Rezeptormoleküle auf, die auf einen kognaten Liganden (z.B. einen Stimulator) reagieren. Ein Stimulator ist ein Ligand, der, wenn er mit seinem kognaten Rezeptor in Kontakt tritt, die Zelle induziert, die den Rezeptor besitzt, eine spezifische biologische Handlung zu erzeugen. Zum Beispiel kann als Antwort auf einen Stimulator (oder Liganden) eine Zelle signifikante Mengen eines zweiten Messengers, z.B. Ca⁺², erzeugen, wer dann anschließende Effekte auf zelluläre Vorgänge hat, wie zum Beispiel die Phosphorylierung von Proteinen, wie zum Beispiel (in Übereinstimmung mit unserem Beispiel) Proteinkinase C. In einigen Fällen, setzt die Zelle einen zellulären Boten, gewöhnlich in der Form eines Proteins (einschließlich Glycoproteinen, Proteoglycanen und Lipoproteinen), frei. Dieser zelluläre Bote kann ein Antikörper (z.B. auf Plasmazellen freigesetzt), ein Hormon (z.B. ein Paracrin, Autocrin oder exocrines Hormon) oder ein Cytokin sein.
Die nachfolgenden Beispiele sind für die Prinzipien und Durchführung der Anwendung der Erfindung erläuternd. Zahlreiche zusätzliche Ausführungsformen innerhalb des Bereichs der Erfindung werden für den Fachmann ersichtlich werden.
BEISPIEL 1 (eine prototypische Implantateinführungsvorrichtung 10):
Es wurde eine 10 μl-Glasspritze (Teil # 701RN, Hamilton Company, Reno, NV) mit einer entfernbaren Nadel erworben. Es wurde auch eine dünnwandige, 18° spitz zulaufende 0.89 μm Durchmesser Nadel (20 Gauge), 28.8 mm (1,125 Inch) lang erworben (Popper and Sons, Inc., New Hyde Park, NY). Ring und Dichtungsringe wurden unter Verwendung von 316 rostfreiem Stahl bzw. Poly(tetrafluorethylen) (das unter dem Handelsnamen TEFLON von E.I. DuPont, Wilmington, DE verkauft wird) hergestellt. Die Größen der beiden waren 2.7 mm (0,105 Inch) Höhe x 3,2 mm (0,125 Inch) Durchmesser. Durch das Zentrum von jedem Ring und Dichtungsring wurde ein Loch mit 0.9 mm (0,0355 Inch) Durchmesser gebohrt. Der Ring wurde mittels Presspassung auf die Nadel mit 0,89 mm Durchmesser (20 Gauge) mit dem distalen Ende des Rings 5,1 mm (0,2 Inch) von dem proximalen Ende der Nadel angebracht. Der TEFLON-Dichtungsring wurde anschließend mittels Preßpassung auf das proximale Ende der Nadel angebracht und eng gegen das proximate Ende des Rings plaziert. Ein Loch mit 1,1 mm (0,042 Inch) Durchmesser wurde in das Zentrum des gewundenen, gerändernden Aufsatzes gebohrt. Das distale Ende der Nadel wurde zuerst durch das proximate Ende des Aufsatzloches plaziert und hindurchgezogen, bis das distale Ende des mittels Preßpassung angebrachten Rings an der Innenseite des Aufsatzes plaziert wurde. Ein 360 rostfreier Stahlkolben mit 106,4 mm (4,188 Inch) Länge wurde spitzenlos auf einen Durchmesser von 0,47 ± 0,005 mm 0,0185 ± 0,0002 Inch) geschliffen. An einem Ende dieses Kolbens wurde ein rostfreier Stahlflansch mittels Preßpassung für den Daumen angebracht.
BEISPIEL 2 (ein prototypisches Abgabeimplantat)
Ein Rohr wurde geschmolzen, das aus einem elastomeren Copolymer aus ɛ-Caprolacton (CAP) und Glycolid (GLY) stranggepreßt wurde, und ein Molverhältnis von ɛ-Caprolacton zu Glycolid von ungefähr 35/65 (35/65 CAP/GLY, Ethicon, Inc., Somerville, NJ) aufwies. Die inhärente Viskosität (IV) des 35/65 CAP/GLY war ungefähr 1,3 Deziliter pro Gramm (dL/g), wie in einer 0,1 g/dL Lösung von Hexafluorisopropanol (HFIP) bei 25°C gemessen. Das Rohr wies einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,65 mm (0,0256 Inch) und einen inneren Durchmesser von ungefähr 0,45 mm (0,0177 Inch) auf. Stücke dieses Rohrs mit 25,4 mm (1 Inch) Länge wurden mit einer Rasierklinge geschnitten. Die Innenseite jedes Rohrstücks wurde mit ungefähr 2 mg Fasern gefüllt, die aus 90/10 Copolymeren von Poly(glycolsäure) mit Polymilchsäure) (PGA/PLA) zusammengesetzt worden, die unter dem Handelsnamen VICRYL (Ethicon, Inc., Somerville, NJ) verkauft werden. Wie dieses Beispiel lehrt, umfaßt die vorliegende Erfindung ein Abgabeimplantat 40, dessen Hohlraum 27, teilweise mit dem Füllstoff 31 gefüllt ist (graphisch dargestellt in 4), wie zum Beispiel einen Füllstoff, Fasern oder einen Schaumstoff, in den das wirksame Mittel 44 infiltriert. Solche Füllstoffe können im Zusammenhang mit dem Halten und der Dosierung eines flüssigen wirksamen Mittels 44 vorteilhaft sein, um die kontrollierte Freisetzung des wirksamen Mittels 44 zu unterstützen.
BEISPIEL 3 (Darstellung der Handhabung der Implantateinführungsvorrichtung 10):
Es wurde eine Lösung hergestellt, die 0,1% Nigrosinfarbstoff (Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI, Teil # 19,828-5) in deionisiertem Wasser enthält. Ungefähr 2,5 μl der gefärbten Lösung wurden in den Spritzenlauf durch eine Nadel mit 0,36 mm (30 Gauge) Durchmesser gezogen. Die Nadel mit 0,36 mm (20 Gauge) Durchmesser wurde anschließend von dem Spritzenlauf entfernt. Ein Faser-gefülltes 25,4 mm (1 Inch) langes Rohrstück aus Beispiel 2 wurde in das proximale Ende einer Nadel mit 0,89 mm (20 Gauge) Durchmesser von Beispiel 1 plaziert. Der Nadelaufbau wurde an dem Spritzenzylinder angebracht. Der Kolben wurde gedrückt, bis das Faser-gefüllte Rohr aus dem Ende der Nadel ausgestoßen wurde. Nach Betrachtung war das Rohr mit der gefärbten Flüssigkeit gefüllt.

Claims

Ein System zum Implantieren von medizinischen Implantaten in einen Körper eines Lebewesens, umfassend: einen Injektionskörper (20) mit einem darin ersten Lumen (21); ein Kolben (30), der innerhalb des ersten Lumens (21) zwischen einer eingefahrenen Position und einer eingesetzten Position gleitfähig ist; eine Nadel (22), die darin ein zweites Lumen (25) aufweist, wobei die Nadel (22) mit dem zweiten Lumen (25) an den Injektionskörper (20) gekoppelt ist und mit den ersten Lumen in Kontakt steht; ein einspritzbares Implantat (40), daß einen inneren Hohlraum (27) aufweist und wenigstens innerhalb des ersten Lumens (21) und des zweiten Lumens (25) positionierbar ist, wobei der Hohlraum (27) mit dem ersten Lumen (21) in Kontakt steht; und ein Medikament (44), daß wenigstens zum Teil innerhalb des ersten Lumen (21) lagerfähig ist, wenn der Kolben (30) in der eingefahrenen Position ist, wobei der innere Hohlraum (27) des einspritzbaren Implantats (40) wenigstens einen Teil des Medikaments enthält, wenn sich der Kolben (30) von der eingefahrenen Position in Richtung der eingesetzten Position bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (30) das einspritzbare Implantat (40) durch das zweite Lumen (25) und aus der Nadel (22) heraus weiterdrückt, wenn der Kolben in Richtung der eingesetzten Position bewegt wird.
Das System nach Anspruch 1, wobei das Implantat (40) biologisch abbaubar ist und eine definierte Freisetzungsrate des Medikaments (44) in den Körper des Lebewesens bereitstellt.
Das System nach Anspruch 2, wobei das Implantat (40) aus einem biologisch abbaubaren Polymer, Biopolymer, biologisch absorbierbare Stärke oder ein Gemisch davon hergestellt ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Phase des Medikaments (44) ein Feststoff, eine Flüssigkeit, ein Gel, eine Suspension oder eine Paste ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Medikament (44) als wirksamen Wirkstoffbestandteil Antibiotikum, antivirales Mittel, Antikrebsmittel, Antiabstoßungsmittel, Analgetikum, anti-inflammatorisches Mittel, Hormon, Antigen, Zytokin, Bindungsfaktor, Gen, Peptid, Protein, Nukleotid, Carbohydrat, Zelle, Zellenfragment, Wachstumsfaktor, Polysaccharid, Glykoprotein oder Lipoprotein aufweist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Implantat (40) eine Eingangsöffnung zum Zuführen des Medikaments (44) und eine Öffnung zum Entladen von Gas aufweist, daß durch das Medikament (44) verdrängt wird.
Das System nach Anspruch 6, wobei das Implantat (40) im Wesentlichen eine röhrenförmige Form aufweist.
Das System nach Anspruch 6, wobei das Implantat (40) eine annähernd gleiche Querschnittsflächen wie die Querschnittsfläche des ersten Lumens (21) aufweist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin einschließend einen Füller, der innerhalb des internen Hohlraumes (27) des Implantats (40) angeordnet ist, und das Medikament (44) in den Füller diffundierbar ist.
Das System nach Anspruch 9, wobei der Füller eine biologisch abbaubare Faser ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Implantat (40) eine Reibungspaßform-Beziehung bezüglich wenigstens einem, dem ersten Lumen (21) und dem zweiten Lumen (25), aufweist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, weiter einschließend eine Dichtung, die am distalen Ende des ersten Lumens (21) angeordnet ist, wobei diese Dichtung das Medikament (44) innerhalb des ersten Lumens (21) zurück behält, wenn der Kolben (30) in der eingefahrenen Position ist.
Das System nach Anspruch 12, wobei die Dichtung ein entfernbarer Stopfen oder eine zerreißbare Membran ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Nadel (22) am Injektionskörper (20) ablösbar gekoppelt ist.
Das System nach Anspruch 14, wobei der Injektionskörper (20) einen verlängerten zylindrischen Lauf (20) mit einem runden Nippel am distalen Ende einschließt, wobei die Nadel (22) eine periphere Manschette aufweist, die am benachbarten ersten Ende davon angeordnet ist und weiter umfassend einen Nadel-zurückhalte-Deckel (28), der eine gewundene Bohrung aufweist, die in einem Überbrückungsdeckel mit einer darin enthaltenen Nadelbohrung zum Durchführen der Nadel abschließt, wobei die gewundene Bohrung für den gewundenen Nippel gewindlich empfangsbereit ist, wobei der Überbrückungsdeckel an, den peripheren Bund angrenzt, um die Nadel (22) nach vorne zu drängen, wenn der Nadelzurückhalte-Deckel (28) durch das Gewinde empfangen wird.
Das System nach Anspruch 15, wobei der Nippel eine Nadelöffnung aufweist, die mit dem ersten Lumen (21) in Kontakt steht, wobei die Nadelöffnung das erste Ende der Nadel (22) gleitfähig empfängt und weiter umfassend eine Dichtung, die über die Nadel zum naheliegenden ersten Ende gleitfähig ist, wobei die Dichtung zwischen dem Kragen und dem Nippel zurückgehalten wird, wenn der Nadelzurückhaltungsdeckel auf den Nippel empfangen wird.
Das System nach Anspruch 14, wobei die Nadel entfernbar gekoppelt zum Injektionskörper durch einen Luer-Typ-Verbinder ablösbar gekoppelt ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Medikament (44) annähernd das gleiche Volumen wie der Hohlraum aufweist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, das steril ist.