WO2000048660A1

WO2000048660A1 - Implantat

Info

Publication number: WO2000048660A1
Application number: PCT/EP2000/001287
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Brandau; Alfons Fischer; Thomas Sawitowski; Günter Schmid
Original assignee: Alcove Surfaces Gmbh
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2000-08-24
Also published as: AU761882B2; ES2183788T3; JP2002537029A; TR200102384T2; ATE227597T1; CN1186105C; PL350562A1; EP1150738A1; PT1150738E; EP1150738B1; BR0008322A; US6740077B1; CA2371800A1; NO20013917L; CN1339976A; DE19948783A1; EE200100435A; DE50000750D1; NO20013917D0; YU58801A

Abstract

Es wird ein Implantat mit einem Aufnahmeraum für ein therapeutisches Mittel vorgeschlagen, das durch ein Durchlasselement aus dem Aufnahmeraum entweichen kann. Zur genauen Dosierung wird als Durchlasselement ein offenporiges Diffusionselement vorgeschlagen, wobei die Porenwandungen zur Steuerung der Diffusion chemisch modifiziert sind.

Description

Implantat

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hier ist unter dem Begriff "Implantat" zunächst im engeren Sinne ein in den Körper eines Tieres oder eines Menschen zumindest vorübergehend einzusetzendes Element zu verstehen, das beispielsweise ausschließlich therapeutische Funktionen aber auch Stütz- und/oder Gelenkfunktionen ausüben kann. Im weiteren Sinne sind hierunter jedoch auch mit dem Körper von außen, insbesondere vorübergehend in Kontakt bringbare Elemente o. dgl. zu verstehen.

Unter dem Begriff "therapeutisches Mittel" sind hier insbesondere Arzneimit- tel bzw. Pharmazeutika einerseits und Heilmittel und sonstige, dem menschlichen oder tierischen Körper zuzuführende Stoffe andererseits zu verstehen. Insbesondere kommen auch alle in der EP - A - 0 875 218 genannten, dort als "medication" bezeichneten therapeutischen Mittel bzw. Rezeptoragoni- sten, Rezeptorantagonisten, Enzyminhibitoren, Neurotransmitter, Zytostatika, Antibiotika, Hormone, Vitamine, Stoffwechselsubstrate, Antimetabolite, Di- uretika und dergleichen als therapeutisches Mittel in Betracht.

Aus der den nächstliegenden Stand der Technik bildenden DE - C - 197 04 497 ist eine implantierbare Infusionspumpe bekannt, bei der ein Arzneimittel mittels eines Treibmittels aus einem Aumahmeraum ausgetrieben und über einen Katheter an den Körper abgegeben wird. Zwischen dem Aufhahme- raum und dem Katheter ist eine Drosselstrecke vorgesehen. Die Drosselstrecke ist durch eine Perfusionsplatte gebildet, die mit einer Vielzahl von Bohrungen in der Größenordnung von 1 μm versehen ist. Die Bohrungen sind mittels Laserstrahl in die beispielsweise aus Keramik bestehende Perfusionsplatte eingebracht.

Bei der bekannten Infusionspumpe strömt das Arzneimittel aufgrund des von dem Treibmittel verursachten Drucks durch die Bohrungen der Perfusions- platte in den sich anschließenden Katheter. Die Perfusionsplatte wirkt hier als

BESTATIGUNSGKOPIE Drosselstelle, d. h. die pro Zeiteinheit durchströmende Menge an Arzneimittel hängt von dem Druck des Treibmittels und den fluidischen Eigenschaften des Arzneimittels ab. Bei dieser Durchströmung der Perfiisionsplatte beschränkt sich die Wechselwirkung zwischen den Bohrungen der Perfiisionsplatte und dem ausgetriebenen Arzneimittel auf die Drosselwirkung der Bohrungen, also auf einen strömungsmäßigen, quasi mechanischen Einfluß. Hierbei ist nachteilig, daß die pro Zeiteinheit abgegebene bzw. durchströmende Menge an Arzneimittel von dem durch das Treibmittel bewirkten Druck abhängt, so daß oftmals unvermeidliche Druckänderungen zu ungewollten Schwankungen der Abgabegeschwindigkeit fuhren. Weiterhin besteht der Nachteil, daß sich die Bohrungen der Perfiisionsplatte bzw. sonstiger Drosseln durch Ablagerung von eingedrungenen Stoffen zumindest teilweise zusetzen können. Dies führt zu einer unerwünschten und Undefinierten Änderung der Drosselwirkung und damit zu einer ungewünschten Beeinflussung der pro Zeiteinheit abgegebenen bzw. durchströmenden Menge an Arzneimittel.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat bereitzustellen, das eine insbesondere auch bei kleinsten Mengen sehr genaue, vorzugsweise druckunabhängige Abgabe eines therapeutischen Mittels bzw. mindestens eines Wirkstoffs des therapeutischen Mittels pro Zeiteinheit ermöglicht, wobei insbesondere das Problem der Ablagerung von Stoffen zumindest weitestgehend ausgeschlossen ist.

Die obige Aufgabe wird durch ein Implantat gemäß Anspruch 1 gelöst. Vor- teilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Diffusionselement mit offenen Poren vorzusehen, so daß nur eine Diffusion, jedoch keine freie Strömung ermöglicht wird, und/oder eine chemische Modifizie- rang von Porenwandungen vorzusehen, so daß eine vorzugsweise selektive Wechselwirkung hinsichtlich des Durchtritts mit einem therapeutischen Mittel bzw. mindestens einem Wirkstoff des therapeutischen Mittels erreicht wird. So kann eine zumindest weitgehende Unabhängigkeit der pro Zeiteinheit abgegebenen Menge von dem auf das therapeutische Mittel wirkenden Druck erreicht werden. Folglich wird eine genauere Dosierung möglich, ins- besondere bei geringen Abgabemengen. Weiterhin wird ein Zusetzen bzw. Verstopfen des Durchlaßelements bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zumindest weitestgehend ausgeschlossen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Poren des Durchlaßelements im Mittel einen Durchmesser von 20 nm bis 250 nm auf. Bei dieser Porengröße ist eine freie Durchströmung der Poren zumindest weitestgehend ausgeschlossen, so daß sich die gewünschte Druckunabhängigkeit der pro Zeiteinheit abgegebenen Menge einstellt. Zudem schließt diese Porengröße einen Eintritt von körpereigenen Stoffen, wie Proteinen, in die Poren und damit in das Implantat aus.

Zur chemischen Modifizierung können die Wandungen der Poren des Durchlaßelements beispielsweise hydrophil oder hydrophob ausgebildet und/oder zumindest bereichsweise mit funktioneilen Gruppen versehen sein. So kann erreicht werden, daß beispielsweise nur das therapeutische Mittel oder nur ein Wirkstoff des therapeutischen Mittels durch die Poren hindurch- treten kann, so daß eine selektive Wechselwirkung zwischen den chemisch modifizierten Porenwandungen und dem therapeutischen Mittel bzw. minde- stens einem Wirkstoff des therapeutischen Mittels erreichbar ist. Diese selektive Wechselwirkung kann ein ungewolltes Zusetzen bzw. Verstopfen der Poren verhindern.

Vorzugsweise ist das Durchlaßelement des vorschlagsgemäßen Implantats im wesentlichen aus Metalloxid und/oder keramischem Material hergestellt. Eine sehr einfache Herstellung und Ausbildung von hochgradig gleichförmigen Poren im Durchlaßelement wird vorzugsweise durch eine künstliche, insbesondere elektrolytische, Oxidierung (Anodisierung), insbesondere von Aluminium, ermöglicht. Grundsätzlich eignen sich hierfür alle sogenannten Ven- tilmetalloxide, wie Aluminium-, Tantal-, Eisen-, Wolfram- und/oder Titanoxid, sowie Magnesiumoxid.

Durch Variation der elektrischen Spannung bei der Anodisierung können der

Durchmesser der Poren und die Flächendichte der Poren, d. h. die Anzahl der Poren pro Fläche, variiert werden. Folglich kann die Form der Poren in weiten Bereichen gesteuert werden. Insbesondere sind die Poren zumindest im wesentlichen röhrenartig ausgebildet und erstrecken sich von der Oberfläche des Durchlaßelements im wesentlichen senkrecht durch das Durchlaßelement hindurch, wobei der Querschnitt der Poren und/oder deren Öffnung im Durchmesser bzw. in der Fläche abschnittsweise reduziert sein kann, um gewünschte Eigenschaften zu erhalten.

Eine ganz besonders bevorzugte Ausfuhrungsform zeichnet sich durch eine zweite dem Aufnahmeraum zugeordnete Durchlaßöffnung auf, in die eben- falls ein Durchlaßelement bzw. ein beispielsweise membranartiges Trennelement eingesetzt ist, so daß durch die eine Öffnung bzw. das darin eingesetzte Durchlaßelement das therapeutische Mittel bzw. mindestens ein Wirkstoff des therapeutischen Mittels hindurch aus dem Aufnahmeraum entweichen und Stoffe durch die andere Durchlaßöffnung bzw. das darin eingesetzte Durchlaß- bzw. Trennelement von außen in den Aufiiahmeraum eindringen können. Diese quasi doppelte Osmose kann durch gezielte, unterschiedliche Ausbildung und/oder chemische Modifizierung der Durchlaßelemente erreicht werden. Die von außen in den Aufiiahmeraum eindringenden Stoffe, wie Wasser o. dgl., können eine Volumenverringerung des therapeutischen Mittels im Aufnahmeraum ausgleichen, so daß kein den Austritt des therapeutischen Mittels aus dem Aufiiahmeraum behindernder Unterdruck bzw. keine das Durchlaßelement zerstörende Druckdifferenz entsteht.

Bei Bedarf kann ein Wandelement zur Unterteilung des Aufnahmeraums vorgesehen sein, um eine Vermischung bzw. Verdünnung des therapeutischen Mittels durch in den Aufnahmeraum eindringende Stoffe zu vermeiden.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines vorschlagsgemäßen

Implantats; Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Pore eines beidseitig abgestützten Durchlaßelements des Implantats gemäß Fig. 1 ; und

Fig. 3, 4 elektronenmikroskopische Aufnahmen einer Aluminiumoxid- schicht mit Poren in unterschiedlichen Vergrößerungen.

Fig. 1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung ein vorschlagsgemäßes Implantat 1. Das Implantat 1 weist im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel eine im wesentlichen zylindrische Form auf. Jedoch sind auch beliebige andere For- men, wie flache oder scheibenförmige Formen, möglich.

Das Implantat 1 weist einen Aufhahmeraum 2 zur Aufnahme eines therapeutischen Mittels 3 auf. Hinsichtlich des therapeutischen Mittels 3 wird auf die eingangsseitige Definition verwiesen.

Das Implantat weist mindestens eine Durchlaßöffnung 4 auf, die hier insbesondere im Bereich eines Endes bzw. einer Stirnseite des Implantats 1 angeordnet ist. Der Durchlaßöffnung 4 ist mindestens ein Durchlaßelement 5 zugeordnet. Beim Darstellungsbeispiel sind zwei Durchlaßelemente 5 nachein- ander in die rechte, mit dem therapeutischen Mittel 3 in Kontakt stehende Durchlaßöffnung 4 aus Sicherheitsgründen eingesetzt, um ein ungewolltes bzw. unkontrolliertes Entweichen des therapeutischen Mittels aus dem Aufnahmeraum 2 bei Bruch oder Beschädigung eines Durchlaßelements 5 mit Sicherheit auszuschließen. Die beiden Durchlaßelemente 5 sind beim Ausfuh- rungsbeispiel identisch ausgebildet, wobei jedoch auch eine unterschiedliche Ausbildung in Betracht kommt.

Nachfolgend wird die bevorzugte Ausbildung eines Durchlaßelements 5 anhand der schematischen Schnittdarstellung durch ein Durchlaßelement 5 ge- maß Fig. 2 näher erläutert.

Das Durchlaßelement 5 ist für das therapeutische Mittel 3 bzw. mindestens einen Wirkstoff des therapeutischen Mittels 3 durchlässig. Hierzu ist das

Durchlaßelement 5 vorzugsweise offenporig ausgebildet. Fig. 2 zeigt in der ausschnittsweisen Schnittdarstellung eine Pore 6. Das Durchlaßelement 5 weist eine Vielzahl derartiger Poren 6 auf, durch die das therapeutische Mittel 3 bzw. mindestens ein Wirkstoff des therapeutischen Mittels 3 aus dem Aufnahmeraum 2 hindurch nach außen treten, insbesondere nur diffundieren, kann.

Fig. 2 ist zu entnehmen, daß sich die Poren 6 im wesentlichen senkrecht zu der in Fig. 2 horizontal verlaufenden Haupterstreckungsebene des Durchlaßelements 5 durch dieses hindurch erstrecken. Die Poren 6 verlaufen dementsprechend im wesentlichen parallel zueinander. Insbesondere sind die Poren 6 im wesentlichen gleichförmig, insbesondere im wesentlichen kreiszylindrisch, ausgebildet.

Fig. 3 und 4, die elektronenmikroskopische Aufnahmen einer Oberfläche eines Durchlaßelements 5 bei unterschiedlicher Vergrößerung darstellen, ver- deutlichen, wie gleichmäßig verteilt und ausgebildet die hell erscheinenden, rohrformigen Poren 6 sind.

Vorzugsweise beträgt die Flächendichte der Poren 6 etwa 10⁸ bis 10^π/cm². Der mittlere Porendurchmesser beträgt vorzugsweise maximal 500 nm, insbe- sondere 250 nm bis 20 nm.

Beim dargestellten Ausfiihrungsbeispiel ist Fig. 2 zu entnehmen, daß die Poren 6 über ihre gesamte Erstreckung durch das Durchlaßelement 5 hindurch einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen. Die Porenwan- düng 7 der Poren 6 bildet hier jeweils also im wesentlichen eine Zylindermantelfläche.

Das Durchlaßelement 5 weist eine geringe Dicke von insbesondere weniger als 50 μm, vorzugsweise maximal 5 μm, auf. Dementsprechend ergibt sich ein verhältnismäßig geringer Diffusions- bzw. Durchtrittswiderstand für das therapeutische Mittel 3 bzw. mindestens einen Wirkstoff des therapeutischen Mittels 3.

Das Durchlaßelement 5 besteht vorzugsweise zumindest im wesentlichen aus Aluminiumoxid, das insbesondere elektrolytisch abgeschieden bzw. gebildet wird. Beispielsweise wird eine Aluminiumschicht, die von einem nicht dargestellten Träger getragen ist, elektrisch oxidiert (anodisiert) und dann von dem Träger abgelöst, um das Durchlaßelement 5 zu erhalten. Bei der elektrolytischen Oxidierung kann der Durchmesser der Poren 6 sehr einfach durch ent- sprechende Einstellung der angelegten Spannung verändert werden. Hierbei ergibt sich etwa ein Durchmesser von 1,2 bis 1,4 nm pro 1 V anodischer Spannung.

Das Material des Durchlaßelements 5 bzw. nicht oxidiertes Material, wie Aluminium, kann alternativ beispielsweise durch Plasmabeschichten auf den nicht dargestellten Träger aufgebracht und ggf. anschließend oxidiert werden.

Die Herstellung des Durchlaßelements 5 ist jedoch nicht auf die voranstehenden Beispiele beschränkt, beispielsweise könnte auch eine Oxidierung einer entsprechenden Oberflächenschicht des nicht dargestellten Trägers in Betracht kommen, die dann abgelöst wird.

Des weiteren ist das Material für das Durchlaßelement nicht auf Aluminiumoxid beschränkt, sondern darüber hinaus sind generell alle sogenannten Ventilmetalloxide und Magnesiumoxid einsetzbar. Neben diesen Oxiden sind generell auch keramische Materialien geeignet, die im wesentlichen eine entsprechende Porenbildung aufweisen bzw. ermöglichen.

Aufgrund seiner geringen Dicke weist das Durchlaßelement 5 eine allenfalls geringe Eigenstabilität auf. Es ist daher vorzugsweise von mindestens einem, beispielsweise gitterartig ausgebildeten Halteelement 8 auf wenigstens einer Seite abgestützt. Fig. 2 zeigt eine Ausfuhrungsalternative, bei der das Durchlaßelement 5 beidseitig von einem Halteelement 8 abgestützt ist, also zwischen zwei Halteelementen 8 gehalten ist.

Beim Darstellungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist das Implantat 1 eine zweite Öffnung 4 auf, die vorzugsweise am anderen, hier linken Ende bzw. gegenüberliegend der ersten Öffnung 4 angeordnet ist. Dieser zweiten Durchlaßöffnung 4 ist vorzugsweise ebenfalls ein Durchlaßelement 5 gemäß der vor- anstehenden Beschreibung zugeordnet. Insbesondere ist dieses Durchlaß- element 5 auch in die Durchlaßöffnung 4 eingesetzt, so daß ein Stoffaustausch zwischen dem Aufnahmeraum 2 des Implantats 1 und dem das Implantat 1 umgebenden Außenraum ebenfalls nur durch das Durchlaßelement 5 hindurch möglich ist.

Beim Darstellungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der zweiten Durchlaßöff ung 4 lediglich ein einziges Durchlaßelement 5 zugeordnet, das entsprechend der Darstellung in Fig. 2 beidseitig von Halteelementen 8 abgestützt ist.

Auf der anderen Seite, bei der ersten Öffnung 4 sind demgegenüber als Ausführungsalternative die zwei Durchlaßelemente 5 durch einen vorzugsweise ringförmigen Abstandhalter 9 voneinander beabstandet gehalten. Zusätzlich können nicht dargestellte Halteelemente 8 oder sonstige Stützelemente den Durchlaßelementen 5 zugeordnet sein, um eine ausreichende Abstützung der Durchlaßelemente 5, insbesondere bei mangelnder Eigenstabilität und Belastbarkeit sicherzustellen.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, weist das Implantat 1 ein hier im wesentlichen kolbenartig ausgebildetes Wandelement 10 auf, das den Aufiiahmeraum 2 in einen ersten Raumabschnitt 11 und einen zweiten Raumabschnitt 12 unterteilt, wobei der erste Raumabschnitt 11 mit der ersten bzw. einer Durchlaßöff- nung 4 in Verbindung steht und der zweite Raumabschnitt 12 mit der zweiten bzw. einer anderen Durchlaßöffnung 4 in Verbindung steht. Das Wandelement 10 ist hier kolbenartig verschieblich in den Aufiiahmeraum 2 einge- baut. Jedoch kommt beispielsweise auch eine membranartige oder balgartige Ausbildung des Wandelements 10 bei entsprechender Flexibilität, Beweglichkeit und/oder Verschieblichkeit in Betracht.

Vorzugsweise ist das therapeutische Mittel 3 nur in dem ersten Raumab- schnitt 11 eingefüllt. Im zweiten Raumabschnitt 12 ist vorzugsweise ein anderes Mittel, hier als Kompensationsmittel 13 bezeichnet, enthalten. Die Funktion des Kompensationsmittels 13 wird noch im einzelnen erläutert.

Ein einfaches Ein- bzw. Befallen des Implantats 1 bzw. des Aufhahmeraums 2 mit dem therapeutischen Mittel 3 und dem optional vorgesehenen Kom- pensationsmittel 13 wird in bevorzugter Ausgestaltung dadurch ermöglicht, daß mindestens eine der Durchlaßöffnungen 4 zunächst noch offen ist oder geöffnet werden kann. Erst nach dem Füllen des Aufnahmeraums 2 wird dann das zugeordnete Durchlaßelement 5 in die Durchlaßöffnung 4 einge- setzt.

Insbesondere sind bei der vorgeschlagenen, aber nicht zwingenden zylindrischen Ausbildung des Implantats 1 die Durchlaßöffhungen 4 im Bereich der Enden, insbesondere über den gesamten Querschnitt, eines den Aufnah- meraum 2 bildenden, hohlzylindrischen Gnindkörpers 14 ausgebildet. Weiter sind den Durchlaßöffnungen 4 insbesondere zum Schutz der eingesetzten Durchlaßelemente 5 vor äußeren nechanischen Einwirkungen Schutzabdek- kungen 15 zugeordnet. Bei der zylindrischen Ausbildung des Implantats 1 und den stimseitigen Durchlaßöffhungen 4 bietet sich dann eine endkappen- seitige Ausbildung der Schutzabdeckungen 15 besonders an.

Nach dem Einsetzen der Durchlaßelemente 5 und Anbringen der Schutzabdeckungen 15 am hohlzylindrischen Körpers 14 des Implantats 1 sind die zugeordneten Durchlaßelemente 5 sowie eventuelle Halteelemente 8, Abstand- halter 9 und dergleichen in ihren gewünschten Lagen im Bereich der Durchlaßöffnung 4 fixiert. Insbesondere ist im Bereich jeder Durchlaßöffhung 4 eine an die Innenkontur der Durchlaßöffnung 4 angepaßte, hier ringförmige Schulter 16 gebildet, an die sich ein Abschnitt 17 mit vergrößertem Innendurchmesser vom Grundkörper 14 zur Aufnahme des mindestens einen Durchlaßelements 5 und zugeordneter Halteelemente 8, Abstandhalter 9 und dergleichen anschließt. Die zugeordnete Schutzabdeckung 15 weist einen zylindrischen Ansatz 18 auf, der derart an den Abschnitt 17 mit vergrößertem Innendurchmesser angepaßt ist, daß der Ansatz 18 im Preßsitz in den Abschnitt 17 einsteckbar ist, so daß die Schutzabdekkung 15 vorzugsweise ohne weitere Sicherangsmittel durch den Preßsitz am Grundkörper 14 quasi unlösbar angebracht ist, wobei hier der Ansatz 18 das Durchlaßelement 5 bzw. die Durchlaßelemente 5 und eventuelle Halteelemente 8 und Abstandhalter 9 und dergleichen der zugeordneten Durchlaßöffhung 4 zwischen sich und der zugeordneten Schulter 16 hält und damit im Abschnitt 17 fixiert. Es ist selbstverständlich, daß jede Durchlaßöffnung 4 auch eine von der Kreisform abweichende Umfangskontur aufweisen kann. Das zugeordnete bzw. darin eingesetzte Durchlaßelement 5 weist dann eine dementsprechend bzw. an den jeweiligen Abschnitt 17 angepaßte Außenkontur auf.

Die Schutzabdeckung 15 weist Durchgangsöffhungen 19 auf, die im Vergleich zu den Poren 6 einen großen Durchmesser aufweisen, so daß eine zumindest im wesentlichen ungestörte Strömung durch die Schutzabdeckung 15 hindurch möglich ist. Die Schutzabdeckungen 15 dienen nämlich neben der hier vorgesehenen Fixierung der Durchlaßelemente 5 und zugeordneter Bauteile primär einem Schutz der zugeordneten Durchlaßelemente 5 vor mechanischen Einwirkungen, die zu einer Beschädigung oder Zerstörung der relativ spröden Durchlaßelemente 5 führen könnten.

Der Grundkörper 14 und die Schutzabdeckungen 15 sind vorzugsweise aus einem körpergeeigneten Material, vorzugsweise Metall, hergestellt.

Nach dem Befallen des Implantats 1 mit dem therapeutischen Mittel 3 und dem Kompensationsmittel 13 und nach dem Verschließen der Durchlaßöff- nungen 4 durch die Durchlaßelemente 5 und deren Fixierung und Abdek- kung durch die Schutzabdekkungen 15 wird das Implantat 1 implantiert. E>as therapeutische Mittel 3 bzw. mindestens ein Wirkstoff des therapeutischen Mittels 3 kann dann durch das mindestens eine Durchlaßelement 5, hier durch die beiden Durchlaßelemente 5 der mit dem ersten Raumabschnitt 11 in Verbindung stehenden, ersten Durchlaßöffhung 4 hindurch diffundieren und in den das Implantat 1 umgebenden, nicht dargestellten Körper durch die Durchgangsöffhungen 19 hindurch austreten. Die beiden Durchlaßelemente 5 der ersten Durchlaßöffhung 4 weisen hierzu Poren 6 auf, deren Porengröße und/oder deren Porenwandung 7 derart ausgebildet ist bzw. sind, daß zumin- dest im wesentlichen lediglich eine Diffusion des therapeutischen Mittels 3 oder des gewünschten Wirkstoffs des therapeutischen Mittels 3 durch die Durchlaßelemente 5 hindurch aus dem ersten Raumabschnitt 11 des Aufnahmeraums 2 heraus auftritt. Um die vorgenannte, vorzugsweise selektive Diffusion zu erreichen, ist die Größe der Poren 6 entsprechend angepaßt und/oder ist die Porenwandung 7 mittels in Fig. 2 angedeuteter Wechselwirkungspartner 20 entsprechend chemisch modifiziert. Die Wechselwirkungspartner 20 sind vorzugsweise auf der Porenwandung 7 zumindest bereichsweise fixiert und bewirken beispielsweise eine hydrophobe oder hydrophile Eigenschaft der Poren 6 oder wirken als funktioneile Gruppen, um vorzugsweise nur einen selektiven Durchtritt durch die Durchlaßelemente 5 zu ermöglichen, also im wesentlichen die Wirkung einer semipermeablen Membran zu erreichen.

Als fi nktionelle Gruppen kommen beispielsweise Amin-, Mercapto-, Car- boxy-, Hydroxygruppen und/oder organisch modifizierte Silane in Betracht.

Um die Verringerung des Volumens des therapeutischen Mittels 3 bei fort- schreitender Abgabe des therapeutischen Mittels 3 bzw. mindestens eines Wirkstoffs des therapeutischen Mittels 3 zu kompensieren, ist das Durchlaßelement 5 der zweiten Durchlaßöffhung 4, die mit dem zweiten Raumabschnitt 12 des Aufhahmeraums 2 in Verbindung steht, derart ausgebildet, daß wenigstens ein Stoff, beispielsweise Wasser, aus dem nicht dargestellten, das Implantat 1 umgebenden Körper durch das Durchlaßelement 5 in den zweiten Raumabschnitt 12 eindringen und sich ggf. mit dem optional vorgesehenen Kompensationsmittel 13 vermischen kann. Je nach Ausbildung des Durchlaßelementes 5 der zweiten Durchlaßöffhung 4 kann der genannte Eindringprozeß auch ohne das Kompensationsmittel 13 ablaufen. In jedem Fall verhin- dert das hier verschieblich ausgebildete Wandelement 10 dabei eine ungewollte Verdünnung des therapeutischen Mittels 13 und wird entsprechend der Volumenveränderung in den Raumabschnitten 11 und 12 verschoben.

Bei dem Kompensationsmittel 13 kann es sich beispielsweise um eine Koch- Salzlösung handeln.

Aus dem Vorgenannten ergibt sich, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel quasi eine doppelte Osmose erfolgt, einerseits tritt das therapeutische Mittel 3 bzw. mindestens ein Wirkstoff des therapeutischen Mittels 3 aus dem Aufnahmeraum 2 aus und andererseits tritt ein geeigneter Stoff in den Aufnahmeraum 2 durch die zweite Durchlaßöffnung 4 bzw. das dieser zugeordnete Durchlaßelement 5 in den Aufiiahmeraum 2 ein.

Aus dem Vorgenannten ergibt sich weiter, daß zumindest im wesentlichen lediglich eine Diffusion eines geeigneten Stoffes aus dem nicht dargestellten, das Implantat 1 umgebenden Körper in den zweiten Raumabschnitt 12 vorgesehen ist. Insbesondere ist daher das Durchlaßelement 5 auf dieser Eintrittsseite (linke Seite in Fig. 1) gegenüber dem mindestens einen Durchlaßelement 5 auf der Austrittsseite (rechte Seite in Fig. 1) unterschiedlich - ins- besondere hinsichtlich Porengröße, Porendichte sowie chemischer Modifizierung der Porenwandungen 7 - ausgebildet. Nachfolgend werden diesbezügliche Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Durch die Verwendung von z. B. organisch modifizierten Silanen kann die Polarität der Poren 6 in idealer Weise variiert werden. Weiter kann die Austrittsgeschwindigkeit der vom Implantat 1 abzugebenden Substanz - therapeutisches Mittel 3 oder mindestens ein Wirkstoff des therapeutischen Mittels 3 - durch die Porengröße, Porendichte sowie die chemische Modifizierung der Porenwandungen 7 gesteuert werden.

Wenn eine hydrophobe Substanz mit hoher Dosis, wie Steroide, trizyklische Antidepressiva o. dgl., vom Implantat 1 abgegeben werden soll, sind auf der Austrittsseite große Poren 6 mit hydrophober Innenbeschichtung und auf der Eintrittsseite kleine Poren 6 mit hydrophiler Innenbeschichtung zur Auf- nähme von Wasser vorgesehen.

Wenn eine hydrophobe Substanz mit geringer Dosis vom Implantat 1 abgegeben werden soll, sind dementsprechend kleinere Poren 6 vorgesehen.

Wenn eine hydrophile Substanz mit hoher Dosis vom Implantat 1 abgegeben werden soll, sind vorzugsweise große, hydrophile Poren 6 auf der Austrittsseite und kleine, hydrophile Poren 6 zur Aufnahme von Wasser auf der Eintrittsseite vorgesehen. Anstelle des vorzugsweise vorgesehenen, offenporigen Durchlaßelements 5 kann dem zweiten Raumabschnitt 12 bzw. der zweiten Durchlaßöffnung 4 auch ein nicht offenporiges Trennelement, wie eine porenfreie, beispielsweise semipermeable Membran, zugeordnet sein, durch das ein Stoffaustausch stattfinden kann.

Gegebenenfalls kann das Wandelement 10 auch vollständig entfallen, wenn eine Verdünnung des therapeutischen Mittels 3 unkritisch ist, beispielsweise wenn die Diffusion eines gewünschten Wirkstoffs durch das Durchlaßele- ment 5 aus dem Aufnahmeraum 2 nach außen zumindest nicht wesentlich durch eine Verdünnung beeinflußt wird. In diesem Fall ist der Aufiiahmeraum 2 also nicht unterteilt. Das Kompensationsmittel 13 kann dann entsprechend entfallen.

Andererseits kann bei ausreichender Abdichtwirkung des Wandelements 10, beispielsweise in Form einer flexiblen Membran oder eines Balgs, das Implantat 1 im Bereich der zweiten Durchlaßöffhung 4 eine freie Strömung in und aus dem zweiten Raumbereich 12 durch die Durchgangsöffhungen 19 hindurch gestatten, das in die zweite Durchlaßöffnung 4 eingesetzte Durchlaß- element 5 also entfallen, so daß sich das Volumen des ersten Raumabschnitts 11 frei und bedarfsgerecht an das Volumen des therapeutischen Mittels 3 durch entsprechende Verschiebung und/oder Verformung des Wandelements 10 anpassen kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsalternative kann das Wandelement 10 insbesondere bei flexibler Ausbildung eine Außenwandung des Implantats 1 bzw. des Aufhahmeraums 2 bilden. In diesem Fall können der zweite Raumabschnitt 12, die zweite Durchlaßöffnung 4 mit zugeordnetem Durchlaßele- ment 5 und die zugeordnete Schutzabdeckung 15 vollständig entfallen.

Gegebenenfalls kann auch bei zumindest im wesentlichen starrer Ausbildung des Aufhahmeraums 2, also bei im wesentlichen unveränderlichem Volumen des Aufhahmeraums 2, lediglich eine Durchlaßöffnung 4 mit mindestens einem zugeordneten Durchlaßelement 5 genügen. In diesem Fall kann einer- seits das therapeutische Mittel 3 bzw. mindestens ein Wirkstoff des thera- peutischen Mittels 3 durch das Durchlaßelement 5 hindurch aus dem Aufnahmeraum 2 herausdiffundieren und andererseits ein Stoff, beispielsweise Wasser, aus dem das Implantat 1 umgebenden Körper durch das Durchlaßelement 5 hindurch in den Aufiiahmeraum 2 hineindiffundieren. Um diesen Ein- und Austritt durch das gleiche Durchlaßelement 5 zu ermöglichen, sind vorzugsweise eine bestimmte Anzahl von Poren 6 unterschiedlich ausgebildet und/oder unterschiedlich chemisch modifiziert im Vergleich zu den anderen Poren 6.

Alternativ kann aber ein Eintritt und Austritt auch bei nur gleichartig ausgebildeten und/oder chemisch modifizierten Poren 6 erfolgen.

Außerdem können einer Durchlaßöffhung 4 auch zwei nebeneinander angeordnete, also parallel geschaltete Durchlaßelemente 5 unterschiedlicher Ausbildung zugeordnet sein.

Bei unveränderlichem Volumen des Aufnahmeraums 2 ist es wesentlich, daß die Druckbelastung auf das verhältnismäßig spröde Durchlaßelement 5 minimal gehalten wird. Dementsprechend ist ein entsprechendes Gleichgewicht der Volumenströme in Austrittsrichtung und Eintrittsrichtung vorzusehen. Dies gilt sowohl bei lediglich einer Durchlaßöffhung 4 als auch bei mehreren Durchlaßöffhungen 4 mit optionaler Unterteilung durch ein Wandelement 10, wie in Fig. 1 dargestellt.

Bei Bedarf kann das Implantat 1 auch ein Septum 21, wie in Fig. 1 angedeutet, aufweisen. Das Septum 21 kann einem anfänglichen Einfüllen und/oder Nachfüllen des therapeutischen Mittels 3 oder des Kompensationsmittels 13 dienen. Gegebenenfalls können auch zwei oder mehr Septa 21 vorgesehen sein.

Bei dem Septum 21 handelt es sich um ein aus dem Stand der Technik bereits bekanntes Element, das eine Membran 22 aufweist, die von einer entsprechend angepaßten Kanüle zum Ein- bzw. Nachfüllen des Aufhahmeraums 2 durchstochen werden kann und sich anschließend wieder selbsttätig dicht verschließt. Bedarfsweise können die Poren 6 insbesondere auf der Außenseite des Durchlaßelements 5 temporär, beispielsweise durch eine manuell lösbare oder sich im implantierten Zustand selbstätig lösende Abdeckung, insbesondere bei längerer Lagerung des Implantats 1, zu Schutzzwecken überdeckt sein. Hierfür eignet sich beispielsweise eine sterile Folie.

Claims

Patentansprüche:

1. Implantat (1) mit einem Aufnahmeraum (2) für ein therapeutisches und/oder mindestens einen Wirkstoff enthaltendes Mittel (3), wobei der Aufiiahmeraum (2) mindestens eine Durchlaßöffhung (4) aufweist, in die ein Durchlaßelement (5) eingesetzt ist, durch welches das Mittel (3) den Aufiiahmeraum (2) verlassen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaßelement (5) als ein Diffusionselement mit offenen Poren (6) mit einer Porengröße und/oder Porenwandung (7) ausgebildet ist, die zumindest im wesentlichen nur eine Diffusion des Mittels (3) und/oder mindestens eines Wirkstoffs des Mittels (3) durch das Diffusionselement gestattet, ohne eine freie Strömung durch das Durchlaßelement (5) zu ermöglichen, und/oder daß das Durchlaßelement (5) offene Poren (6) mit Porenwandungen (7) aufweist, die zumindest bereichsweise chemisch modifiziert sind, um mit dem Mittel (3), mit mindestens einem Wirkstoff des Mittels (3) und/oder mit außen befindlichen Stoffen, vorzugsweise selektiv, hinsichtlich des Durchtritts durch das Durchlaßelement (5) zuwechselwirken.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Durch- laßelement (5) membranartig oder folienartig ausgebildet ist.

3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaßelement (5) im wesentlichen gleichmäßig dick ausgebildet ist und/oder eine Dicke von maximal 50 μm, insbesondere maximal 5 μm, aufweist.

4. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaßelement (5) zumindest im wesentlichen aus Keramik bzw. zumindest im wesentlichen aus vorzugsweise durch Anodisieren hergestelltem Aluminium-, Magnesium-, Tantal-, Eisen-,

Wolfram- und/ oder Titanoxid besteht.

5. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaßelement (5) von mindestens einem vorzugsweise gitterartigen Halteelement (8) flächig abgestützt, insbesondere zwischen zweien gehalten ist.

6. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Durchlaßöffnung (4) zwei Durchlaßelemente (5) nacheinander eingesetzt sind.

7. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren (6) im wesentlichen gleichmäßig und/oder mit einer Flächendichte von 10⁸ bis 10^π/cm² über das Durchlaßelement (5) verteilt sind.

8. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren (6) im wesentlichen zylindrisch und/oder zueinander beabstandet und/oder gleichförmig ausgebildet sind und/oder im wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsebene durch das Durchlaßelement (5) verlaufen und/oder jeweils Abschnitte mit unterschiedlichen bzw. zu- und/oder abnehmenden Querschnitten aufweisen.

9. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Porendurchmesser im Mittel weniger als 500 nm, vorzugsweise weniger als 250 nm, insbesondere 250 bis 20 nm, beträgt.

10. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren (6) insbesondere außenseitig temporär überdeckt bzw. verschlossen sind.

11. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur chemischen Modifizierung die Porenwandungen (7) zumindest bereichsweise hydrophil oder hydrophob ausgebildet und/oder zumindest bereichsweise mit funktionellen Gruppen, wie Amin-, Mercapto-, Carboxy- und/oder Hydroxygruppen, und/oder or- ganisch modifizierten Silanen, versehen sind.

12. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) ein flexibles und/oder bewegliches Wandelement (10) zur Abgrenzung des Aufhahmeraums (2) aufweist, so daß das Volumen des Aufnahmeraums (2) veränderlich, insbesondere je nach Verringerung des Volumens des darin befindlichen Mittels (3) verringerbar ist.

13. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) ein flexibles und/oder bewegliches Wandelement (10) aufweist, das den Aufiiahmeraum (2) unterteilt in einen ersten, mit einer ersten Durchlaßöffhung (4) in Verbindung stehenden Raumabschnitt (11) für das Mittel (3) und in einen zweiten, mit einer zweiten Durchlaßöffhung (4) in Verbindung stehenden Raumabschnitt (12) für ein Kompensationsmittel (13), so daß das Volumen des ersten Raumabschnitts (11) veränderlich, insbesondere j e nach Verringerung des Volumens des darin befindlichen, therapeutischen Mittels (3) verringerbar ist.

14. Implantat nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (10) membranartig, balgartig und/oder kolbenartig, insbesondere im Aufiiahmeraum (2) verschieblich, ausgebildet ist.

15. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) zwei separate, den Aufiiahmeraum (2) nach außen öffnende Durchlaßöffnungen (4) aufweist, wobei in eine

Durchlaßöffnung (4) ein erstes Durchlaßelement (5) und in die andere Durchlaßöffhung (4) ein vorzugsweise porenfreies Trennelement, wie eine semipermeable Membran, oder ein zweites Durchlaßelement (5) eingesetzt sind, wobei das erste Durchlaßelement (5) und das Trennele- ment bzw. das zweite Durchlaßelement (5) so ausgebildet sind, daß sie mit dem Mittel (3), mit mindestens einem Wirkstoff des Mittels (3) und/oder mit außen befindlichen Stoffen, vorzugsweise selektiv, hinsichtlich des Durchtritts unterschiedlich wechselwirken, insbesondere derart, daß das Mittel (3) und/oder mindestens ein Wirkstoff des Mittels (3) durch das erste Durchlaßelement (5) aus dem Aufiiahmeraum (2) entweichen und daß mindestens ein Stoff, beispielsweise Wasser, durch das Trennelement bzw. das zweite Durchlaßelement (5) in den Aufiiahmeraum (2) eindringen kann.

16. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) einen länglichen, insbesondere im wesentlichen zylindrischen Grundkörper (14) aufweist.

17. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß mindestens eine Durchlaßöffhung (4) an einem Stirnende eines Grundkörpers (14) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise eine Schutzabdeckung (15) am Grundkörper (14) über einem in die Durchlaßöffnung (4) eingesetzten Durchlaßelement (5) oder Trennelement, insbesondere mittels Preßsitz und/oder lösbar, angebracht ist.

18. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) mindestens ein Septum (21) aufweist, das mit dem Aufnahmeraum (2) und/oder mindestens einem Raumabschnitt (11, 12) des Aufhahmeraums (2) in Verbindung steht.