DE10230165A1

DE10230165A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Administration von Kohlenmonoxid

Info

Publication number: DE10230165A1
Application number: DE10230165A
Authority: DE
Inventors: Christian Krebs; Rainer Müllner
Original assignee: INO Therapeutics GmbH
Current assignee: INO Therapeutics GmbH
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US20060093681A1; EP1519768A1; MXPA05000313A; WO2004004817A1; NO20050607L; US20100012117A1; CN1678364A; CA2491490A1; US7945301B2; YU20050003A; HRP20041226A2; AU2003281250A1; EP1519768B1; PL373229A1; ATE527010T1; CA2491490C; US7574246B2; JP2005531376A; EA200500124A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Administration von Kohlenmonoxid (CO) an einen Patienten. Es erlaubt die sichere und wirksame Verwendung von Kohlenmonoxid als Medikament.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Administration (d. h. Applikation, Verabreichung, Verabfolgung) von Kohlenmonoxid an Patienten. Sie betrifft im besonderen die kontrollierte Administration von Kohlenmonoxid an einen Patienten, um den sicheren und wirksamen Gebrauch von Kohlenmonoxid als Medikament zu erreichen.

Hintergrund der Erfindung

Die therapeutische Verwendung von Kohlenmonoxid (CO) ist kürzlich in den Brennpunkt des wissenschaftlichen Interesses gerückt worden, und die medizinischen Effekte von CO sind in Tierexperimenten analysiert worden. Fujita et al. haben auf eine Verbindung zwischen CO und der Verhinderung von ischämischen Zuständen (ischemic injury) in Mäusen hingewiesen, "Paradoxical rescue from ischemic lang injury by inhaled carbon monoxide driven by depression of fibrinolysis"; Nature medicine, May 2001, 7, (5); S. 598–604. Weiterhin haben Chapman et al. in „Carbon monoxide attentuates aeroallergen-induced inflammation in mice", American Journal of Physiology, Jul 2001, 281; (1); S.L 209-16 auf eine immunoregulatorische Rolle von CO in durch Aeroallergen induzierte Entzündung in Mäusen hingewiesen.

WO 98/13058 (Pinsky et al.) beansprucht Verfahren zur Behandlung von ischämischen Störungen, bei denen man dem Patienten Kohlenmonoxidgas in einer genügenden Menge während eines genügend langen Zeitraums administriert (d. h. appliziert, verabreicht, verabfolgt). Tierexperimente mit Ratten sind beschrieben worden, in denen die Ratten mit CO behandelt wurden, bevor die Lungen entnommen und transplantiert wurden. In der Anmeldung ist jedoch keinerlei nützliche Information darüber enthalten, wie CO sicher und wirksam an Individuen administriert werden kann, die an Ischämie leiden, und zwar auf eine Art und Weise, welche sicherstellt, dass das Individuum Nutzen aus einer solchen Behandlung zieht, ohne dem Risiko ausgesetzt zu sein, eine CO-Vergiftung zu erleiden.

Systeme zur Gaszuführung für die Behandlung von Patienten mit kontrollierten Dosen von medizinischen Gasen sind in der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt das Europäische Patent 0 621 051 eine Vorrichtung für die überwachte Dosierung von Stickoxid (NO) in die Atemluft eines Patienten.

Die Patentanmeldung WO 98/31282 , deren Offenbarung durch dieses Zitat in diese Offenbarung eingeschlossen ist, offenbart ein System zur geregelten Gaszuführung, mit dem der Atemluft eines Patienten ein oder mehrere Gase in wechselnden Verhältnissen mittels einer Regelvorrichtung zugeführt werden, wobei die Vorrichtung eine Regelung mittels eines Programms, mittels eines Sensors oder einer Kombination aus einem Programm und einem Sensor bieten kann. Die Anmeldung sagt jedoch nichts hinsichtlich der Möglichkeit, ein Kohlenmonoxid enthaltendes Gas zu administrieren. Daher gibt sie keinerlei Anleitung, wie CO sicher und wirksam an Individuen administriert werden kann, wobei das Risiko einer CO-Vergiftung vermieden wird.

Ein Verfahren oder eine Vorrichtung zur Administration von therapeutischen Mengen an CO an ein Individuum, sei es ein Mensch oder ein Tier, ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt. Weiterhin ist kein Verfahren und keine Vorrichtung bekannt, mittels derer Kohlenmonoxid sicher und wirksam an ein Individuum administriert werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die sichere und wirksame Administration von Kohlenmonoxid an Patienten zur Verfügung zu stellen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine solche Administration zur Verfügung zu stellen, die die Risiken vermeiden, welche aus der Toxizität von Kohlenmonoxid für Menschen und Tiere resultieren. Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Administration von Kohlenmonoxid an Patienten zur Verfügung zu stellen, durch die das Gas auf eine wirksame Weise administriert wird, um die bestmögliche therapeutische Wirkung des Gases zu erzielen.

Diese und weitere Aufgaben werden durch die Verfahren und Vorrichtungen gelöst, die in der Folge beschrieben und beansprucht werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend wird in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Administration von Kohlenmonoxid an einen Patienten zur Verfügung gestellt, welches die Schritte umfaßt, in denen man

a) dem Patienten exogenes Kohlenmonoxid administriert,
b) die Konzentration an Kohlenmonoxid im Blut des Patienten bestimmt,
c) die tatsächliche Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut mit einem vorbestimmten, angestrebten Wert vergleicht; und
d) danach die Menge des dem Patienten zugeführten Kohlenmonoxids so adjustiert, dass man eine Konzentration in dem Blut des Patienten erhält, die dem vorbestimmten, angestrebten Wert entspricht; und wahlweise

die Schritte b) bis d) wiederholt.

In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Administration von Kohlenmonoxid an einem Patienten zur Verfügung, wobei die Vorrichtung umfasst eine Zuführungseinheit zur Administration von Kohlenmonoxid an einen Patienten, eine Quelle für Kohlenmonoxid, eine Dosierungseinheit, eine Sensoreinheit zur Bestimmung der Konzentration an Kohlenmonoxid im Blut und eine Regeleinheit zur Regelung der Dosierungseinheit in Abhängigkeit von der Anzeige (feedback) der Sensoreinheit.

In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Zuführungseinheit, einer Quelle für Kohlenmonoxid, einer Dosierungseinheit zur Administration von Kohlenmonoxid an einen Patienten, einer Sensoreinheit zur Bestimmung der Konzentration an Kohlenmonoxid im Blut, einer Regeleinheit zur Regelung einer Dosierungseinheit für Kohlenmonoxid oder einer Filtereinheit, die geeignet ist, überschüssiges Kohlen monoxid aus dem ausgeatmeten Gas zu entfernen, wobei das Filter ein physikalisches oder ein chemisches Filter ist, in einem der zuvor erwähnten Verfahren nach der Erfindung zur Verfügung.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Kohlenmonoxid oder eines Spenders von Kohlenmonoxid für die Herstellung eines Medikaments, z. B. eines Medikaments zum Einatmen, für die Behandlung von Zuständen, die mit Ischämie zusammenhängen, oder für die Regulierung der Immunantwort in einem Patienten, der einer solchen bedarf, in einem der Verfahren nach der vorliegenden Erfindung.

Kurze Beschreibung der Figuren

1 zeigt ein Schema einer Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

2 zeigt Dosierungskurven für CO und O₂ in Korrelation mit der Konzentration von Carboxyhämoglobin in dem Blut des Patienten (durchgezogene Linie) und einem vorbestimmten Wert für die Konzentration an Carboxyhämoglobin (punktierte Linie) in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung

Nach der Erfindung umfaßt eine Quelle für Kohlenmonoxid geeignete Vorratseinheiten für Kohlenmonoxid in gasförmiger Form (wahlweise als eine Mischung, die andere Gase enthält, z. B. Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff, Argon, Helium, Schwefelhexafluorid, gasförmige Kohlenwasserstoffe, Xenon) oder in flüssiger Form oder in Form einer Lösung (z. B. in Kochsalzlösung). Alternativ kann das Kohlenmonoxid in Form eines Spenders für Kohlenmonoxid vorhanden sein. Der Spender kann ein Gas, eine Flüssigkeit, einen Feststoff oder eine Lösung umfassen.

Eine Zuführungseinheit gemäß der Erfindung umfaßt medizinische Vorrichtungen, die sich für die Administration von gasförmigen oder flüssigen Medikamenten an einen Patienten eignen. Solche medizinischen Vorrichtungen sind in der Technik bekannt und umfassen, sind aber nicht begrenzt auf beispielsweise einen Respirator, einen Ventilator, eine Kanüle für die Nase, eine Gesichtsmaske (für die Administration von Gasen), Vorrichtungen für die geregelte Administration von Flüssigkeiten durch Injektion oder Infusion (für intravenöse Administration), Vorrichtungen für die geregelte Administration von Flüssigkeiten und/oder Gasen durch Klistierspritzen (für rektale Administration), Zerstäubungsapparate (für die Administration durch Zerstäuben von CO freisetzenden Verbindungen und CO freisetzendem Rauch) und übliche Vorrichtungen zum Einblasen (für die Administration von Gasen durch Einblasen). Es wird weiterhin verstanden werden, dass eine Zuführungseinheit nach der Erfindung Mittel für die Verbindung mit einer Quelle von Kohlenmonoxid und/oder einer Dosierungseinheit umfassen kann, beispielsweise Rohre, Steckeinheiten, Kontakte, Klammern oder Schraubzwingen usw., wobei die spezielle technische Natur dieser Mittel von der Zuführungseinheit, der Dosierungseinheit und der Quelle für Kohlenmonoxid abhängt, die tatsächlich verwendet werden.

Eine Dosierungseinheit nach der Erfindung umfaßt technische Mittel für die Regelung der Menge an Kohlenmonoxid, die von der Quelle für Kohlenmonoxid an die Zuführungseinheit (und damit an den Patienten) geliefert wird, wobei die Menge während der Applikation variiert werden kann. Die technische Natur der Dosierungseinheit hängt von der Zuführungseinheit und der Quelle für Kohlenmonoxid ab, die tatsächlich verwendet werden. Zu den geeigneten Dosierungseinheiten zählen, wenn auch nicht ausschließlich, beispielsweise ein oder mehrere regelbare Ventile oder Ventilkombinationen oder ein Sicherheitsventil.

Sensoreinheiten gemäß der Erfindung umfassen technische Mittel für die Bestimmung der Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut eines Patienten. Geeignete Sensoreinheiten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Mittel für Messung von Carboxyhämoglobin oder Oxyhämoglobin oder der enzymatischen Aktivität in dem Blut des Patienten durch spektroskopische, polarographische oder andere Methoden und ebenso Mittel für die Messung von Kohlenmonoxid in dem Gasgemisch, welches ein Patient ausatmet, durch spektroskopische Methoden oder Gaschromatographie.

Eine Regeleinheit gemäß der Erfindung umfaßt technische Mittel zum Vergleich der tatsächlichen Konzentration von CO im Blut, die direkt oder indirekt nach den hierin beschriebenen Methoden bestimmt wird, mit einem vorbestimmten, angestrebten Wert und veranlaßt danach die Dosierungseinheit, die Menge des dem Patienten zugeführten Kohlenmonoxids zu regeln, um in dem Blut des Patienten eine Konzentration an Kohlenmonoxid zu erhalten, die dem vorbestimmten, angestrebten Wert entspricht. Die Regeleinheit kann eine Regelung nach einem Programm, mittels eines Sensors oder eine kombinierte Regelung mittels eines Programms und eines Sensors ausführen. Geeignete Regelungseinheiten umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf eine konventionelle CPU (d. h. ein diskreter Komparator, der aus Transistoren oder OP-Amplifyern besteht, welche die Werte eines vorbestimmten CO-Werts und den CO-Wert im Blut des Patienten vergleichen).

Vorrichtungen und Geräte für die Applikation von Medikamenten an einem Patienten, die mindestens zwei oder mehr Einheiten wie zuvor beschrieben umfassen, sind im Handel erhältlich. Es wird verstanden werden, dass solche Vorrichtungen und Geräte auch für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Es wird weiterhin verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung ebenfalls die Verwendung von Geräten umfaßt, in denen mindestens zwei Einheiten wie zuvor beschrieben zu einem einzigen Gerät kombiniert sind. Beispielsweise kann ein üblicher Respirator, der für die vorliegende Erfindung geeignet ist, als Dosierungseinheit und gleichzeitig als Zuführungseinheit dienen, obwohl er normalerweise als ein einzelnes Gerät angesehen wird.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung für die sichere Administration von Kohlenmonoxid an Patienten zur Verfügung, wobei die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut des Patienten kontinuierlich während des Verfahrens überwacht wird und die Administration kontinuierlich anhand der laufend bestimmten Konzentration adjustiert wird.

Zu diesem Zweck wird nach der ersten Administration von Kohlenmonoxid die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut des Patienten bestimmt, und die tatsächliche Konzentration wird mit einem vorbestimmten, angestrebten Wert verglichen. Wenn die tatsächliche Konzentration niedriger ist als der vorbestimmte Wert, wird die Dosis an Koh lenmonoxid in dem nachfolgenden Schritt oder den nachfolgenden Schritten der Administration gesteigert. Wenn die tatsächliche Konzentration höher als der vorbestimmte Wert ist, wird die Dosis an Kohlenmonoxid in dem nachfolgenden Schritt oder den nachfolgenden Schritten der Administration vermindert.

Ein vorbestimmter Wert für die Konzentration an CO in dem Blut des Patienten gemäß dieser Erfindung liegt zwischen etwa 0,5% und 50%, vorteilhaft zwischen 5% und 20%, vorteilhafter zwischen 5% und 15% und beträgt besonders bevorzugt etwa 8% (alle Werte berechnet als Carboxyhämoglobin pro gesamtes Hämoglobin).

Der vorbestimmte Wert kann auch einen Konzentrationsbereich umfassen, der durch einen maximalen Wert und einen minimalen Wert begrenzt wird. Wenn die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut außerhalb dieses Bereiches liegt, dann wird die Dosierung adjustiert.

Um die Konzentration an CO in dem Blut des Patienten zu regeln und zu adjustieren, ist es alternativ auch möglich, die Konzentration an Sauerstoff in dem Atemgas des Patienten zu vermindern oder zu erhöhen, da die Konzentrationen von Kohlenmonoxid und Sauerstoff in dem Blut über ein Gleichgewicht miteinander verbunden sind. Schließlich können die Schritte der Administration, Bestimmung des Kohlenmonoxids im Blut und der Adjustierung der Menge des dem Patienten zugeführten Kohlenmonoxids mehrere Male wiederholt werden.

In der Technik sind verschiedene Methoden bekannt, die sich für die Bestimmung des Kohlenmonoxids in dem Blut eines Patienten eignen. Eine bevorzugte Methode besteht darin, die Konzentration an Carboxyhämoglobin (HbCO) in dem Blut zu messen. Solche Messungen können auf eine nicht invasive Art und Weise, z. B. nach spektroskopischen Methoden durchgeführt werden, z. B. wie in US 5,810,723 und 6,084,661 oder in dem britischen Patent Nr. 2,333,591 beschrieben ist. Die Offenbarung dieser Dokumente wird durch dieses Zitat in die Offenbarung dieser Anmeldung einbezogen. Invasive Methoden, welche den Schritt der Entnahme einer Blutprobe einschließen, sind natürlich in gleicher Weise geeignet.

Da ein Gleichgewicht zwischen den Konzentrationen an Sauerstoff und Kohlenmonoxid in dem Blut besteht, ist ein anderes bevorzugtes Verfahren die Messung der Konzentration von Sauerstoff in dem Blut (Oxymetrie) und die Berechnung der Konzentration an Kohlenmonoxid aus der Gleichgewichtskonstante. Die Oxymetriemessung kann auf nicht invasive Art und Weise durch spektroskopische Bestimmung der Konzentration an Oxyhämoglobin in dem Blut vorgenommen werden, wie z. B. in dem Europäischen Patent 0 524 083 oder dem US-Patent 5,413,100 beschrieben wird; die Offenbarung dieser beiden Dokumente wird durch das Zitat in die vorliegende Offenbarung einbezogen. Eine andere Möglichkeit für Oxymetriemessungen ist die Verwendung von polarographischen Methoden, die in der Technik gut eingeführt sind. Wiederum sind natürlich invasive Methoden, die den Schritt der Entnahme einer Blutprobe einschließen, in gleicher Weise geeignet, um die Konzentration an Sauerstoff in dem Blut zu bestimmen.

Obwohl die am besten bekannte Reaktion von Kohlenmonoxid, das in einen menschlichen oder tierischen Körper eingebracht wird, die Bildung von Carboxyhämoglobin ist, kann es auch mit anderen biologischen Zielmolekülen, wie z. B. Enzymen, beispielsweise Cytochromoxidase oder NADPh, reagieren. Messungen der Aktivitäten dieser Enzyme können somit ebenfalls verwendet werden, um die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut zu berechnen.

Es gibt ein Gleichgewicht der Verteilung von Kohlenmonoxid zwischen Blut und dem Atemgas. Eine andere bevorzugte Methode zur Bestimmung der Konzentration an CO im Blut ist somit die Messung der Konzentration an Kohlenmonoxid in der ausgeatmeten Luft eines Patienten. Diese Messungen können durch spektroskopische Methoden durchgeführt werden, z. B. durch Ultrarotabsorptions-Spektroskopie (URAS) oder durch Gaschromatographie. Diese Bestimmungsmethode ist in der Medizintechnik für die Bestimmung der Diffusionskapazität der Lungen eines Patienten gut eingeführt; ein Gerät für solche Tests wird im US-Patent 5,022,406 beschrieben, dessen Offenbarung durch das Zitat in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird. Alternativ können die Messungen der Konzentration an Kohlenmonoxid nach elektrochemischen Methoden durchgeführt werden, die in der Technik bekannt sind.

Wie zuvor erwähnt, macht es die hohe Toxizität von Kohlenmonoxid erforderlich, sicher zu stellen, dass die Dosierung des CO stets auf einer Höhe gehalten wird, die eine genügende metabolische Aktivität in dem behandelten Individuum sicher stellt. Die vorliegende Erfindung stellt zum ersten Mal Verfahren und Vorrichtungen zur Verfügung, die das Risiko einer Vergiftung mit Kohlenmonoxid vermeiden. Vorzugsweise wird die Konzentration von Kohlenmonoxid in dem Blut durch mindestens zwei unabhängige Meßmethoden bestimmt. Besonders vorteilhaft ist die erste Meßmethode die spektroskopische Messung von Carboxyhämoglobin in dem Blut des Patienten, die mit der spektroskopischen Messung von Oxyhämoglobin oder der Messung der Konzentration an CO in der ausgeatmeten Luft des Patienten kombiniert werden kann.

Weiterhin wird es bevorzugt, dass die Meßeinheit oder Einheiten mit einer Alarmeinheit verbunden ist oder sind, die aktiviert wird, wenn z. B. die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut des Patienten einen vorbestimmten, angestrebten Wert übersteigt. Weiterhin kann in dem zuvor beschriebenen Fall, in dem mindestens zwei unabhängige Meßmethoden angewandt werden, die Alarmeinheit aktiviert werden, wenn die nach der ersten Methode gemessene Konzentration an Kohlenmonoxid eine Differenz zu der nach der zweiten Methode gemessenen zeigt, die einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Wenn Kohlenmonoxid wie zuvor beschrieben als Medikament verwendet wird, muß daran gedacht werden, dass das Kohlenmonoxid aus dem Patienten hauptsächlich durch Expiration über die Lungen eliminiert wird, was zu einer gesteigerten Konzentration an Kohlenmonoxid in der Umgebungsluft führt, wenn das Kohlenmonoxid nicht aus der ausgeatmeten Luft entfernt wird. Dementsprechend verwenden bei einer bevorzugten Ausführungsform das Verfahren und die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Filtervorrichtung, um CO aus der von dem Patienten ausgeatmeten Luft zu entfernen. Die Filtervorrichtung kann das Kohlenmonoxid durch physikalische Effekte, z. B. durch Lösen des CO in einem geeigneten Lösemittel oder durch Adsorbieren des CO an einem geeigneten Adsorptionsmaterial, oder durch chemische Effekte, z. B. durch Oxidation des CO zu CO₂ unter Verwendung eines geeigneten Katalysators, entfernt werden. Filtervorrichtungen wie zuvor beschrieben sind in der Technik bekannt, z. B. können molekulare Separatoren, Gasreinigungsapparate oder Gaswäscher (wet gas cleaners) verwendet werden.

Ein Beispiel für eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt, wobei die Vorrichtung umfaßt eine Quelle für CO (10), die mit einer Zuführungseinheit (30) verbunden ist. Der Massenfluß zwischen der Quelle für CO (10) und der Zuführungseinheit (30) wird durch eine Dosierungseinheit (20) geregelt. Das CO wird dem Patienten durch eine Zuführungseinheit (30) administriert, während die von dem Patienten ausgeatmete Luft gereinigt wird, indem sie durch die Filtereinheit (80) geleitet wird. Die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut des Patienten wird durch zwei Sensoreinheiten (50, 60) unabhängig gemessen, welche unabhängig mit der Alarmeinheit (70) verbunden sind. Beide Sensoreinheiten sind weiterhin unabhängig mit der Regeleinheit (40) verbunden, die die Dosierungseinheit (20) reguliert, um eine geregelte Zuführung von CO an den Patienten sicher zu stellen, die von der tatsächlichen Konzentration an CO in dem Blut des Patienten abhängt.

Kohlenmonoxid ist unter normalen Umständen eine gasförmige Verbindung. Das Einmischen von Kohlenmonoxid in die Atemluft (oder eine von Luft verschiedene Atemgasmischung) zur Inhalation durch einen Patienten kann somit als eine zweckmäßige Art der Applikation gemäß der Erfindung angesehen werden. Kohlenmonoxid kann jedoch auch in geeigneter Weise für die Zwecke dieser Erfindung durch Insufflation oder als eine Lösung in pharmazeutisch akzeptablen Flüssigkeiten durch intravenöse oder rektale Applikation administriert werden. Alternativ kann es in Form von Kohlenmonoxid spendenden Verbindungen administriert werden, welche das CO nach der Applikation frei setzen. Zu den für diese Erfindung geeigneten Spenderverbindungen zählen entweder ein Trägerstoff, wie z. B. extrakorporales (synthetisches) Carboxyhämoglobin oder eine Verbindung, welche zu CO metabolisiert wird, wie z. B. Methylenchlorid (CH₂Cl₂) oder Hämoxygenase.

Für die Administration der Kohlenmonoxid enthaltenden Gasmischung kann ein üblicher Respirator, ein Ventilator, eine Gesichtsmaske oder eine Kanüle in der Nase verwendet werden.

Das Kohlenmonoxid kann dem Patienten auf eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Weise administrier werden. Insbesondere ist eine pulsierende oder gepulste (pulsed) Administration nach der vorliegenden Erfindung geeignet, vornehmlich eine solche, in der die Pulse mit den Pulssequenzen kombiniert sind. Wenn das Kohlenmonoxid administriert wird, indem gasförmiges Kohlenmonoxid in die Atemgasmischung eines Patienten eingemischt wird, können die Pulse durch Einatmen oder Ausatmen ausgelöst werden. Weiterhin kann die Anzahl und die Länge der einzelnen Pulse durch die jeweilige Konzentration an CO in dem Blut des Patienten bestimmt werden. Ein Beispiel für eine Variation der Pulslänge in Abhängigkeit von der Konzentration an CO ist in 2 dargestellt. Alternativ kann die Regulierung der Menge an CO in der Atemgasmischung ausgeführt werden, indem man den CO-Strom variiert, wenn das CO auf kontinuierliche Weise administriert wird. Der Patient kann spontan atmen oder beatmet werden.

Weiterhin können Algorithmen für die Dosierung verwendet werden, um verschiedene Dosierungen zu verschiedenen Zeitpunkten der Therapie einzustellen. Beispielsweise kann eine hohe Konzentration an CO zu Beginn der Behandlung administriert werden, eine (niedrigere) konstante Konzentration kann während der Therapie administriert werden, während am Ende die Konzentration wiederum erniedrigt wird. Die administrierten Dosen hängen somit von der Dauer der Therapie und der tatsächlichen Konzentration von CO in dem Blut ab.

Claims

Verfahren zur Administration von Kohlenmonoxid an einen Patienten, gekennzeichnet durch die Stufen, in denen man a) dem Patienten exogenes Kohlenmonoxid administriert, b) die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut des Patienten bestimmt, c) die tatsächliche Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut mit einem vorbestimmten, angestrebten Wert vergleicht; und d) danach die Menge des dem Patienten zugeführten Kohlenmonoxids adjustiert, um eine Konzentration in dem Blut des Patienten zu erhalten, die dem vorbestimmten, angestrebten Wert entspricht; und wahlweise die Stufen b) bis d) wiederholt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut nach einer Methode bestimmt wird, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus: Messung der Konzentration an Carboxyhämoglobin (HbCO) in dem Blut, Messung der Konzentration an Oxyhämoglobin (HbO₂) in dem Blut, Messung der Aktivitäten von Enzymen in dem Blut; und Messung des CO-Gehalts der von dem Patienten ausgeatmeten Luft.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Carboxyhämoglobin (HbCO) durch eine nicht invasive Messung bestimmt wird oder in einer Blutprobe bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Oxyhämoglobins (HbO₂) in dem Blut durch Oxymetrie durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Zusammensetzung der ausgeatmeten Luft durch spektroskopische oder elektrochemische Methoden durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenmonoxid einem Patienten als reines Gas, in einer Gasmischung, gelöst in einer Flüssigkeit oder durch Administrieren eines Donors von Kohlenmonoxid zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenmonoxid dem Patienten durch Inhalation, Insufflation, intravenös oder rektal zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenmonoxid enthaltende Gasmischung administriert wird, indem sie in die Atemluft eines Patienten eingemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenmonoxid für die Inhalation in Pulsen zugeführt wird, wobei die Pulse durch Einatmen und/oder Ausatmen ausgelöst werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut durch den Sauerstoffgehalt des Atemgases geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Administration von Kohlenmonoxid via die Pulssequenzen durchgeführt wird, wobei die Anzahl und die Länge der Pulse in jeder Sequenz und/oder die Anzahl der Sequenzen in Abhängigkeit von der Bestimmung der Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut reguliert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Patient spontan atmet oder künstlich beatmet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut nach mindestens zwei getrennten Messmethoden bestimmt wird.
Vorrichtung zur Administration von Kohlenmonoxid an einem Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Zuführungseinheit, eine Quelle für Kohlenmonoxid, eine Dosierungseinheit zur Administration von Kohlenmonoxid an den Patienten, eine Sensoreinheit zur Bestimmung der Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Blut und eine Regelungseinheit zur Regulierung der Dosierungseinheit in Abhängigkeit von der Sensoreinheit umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle für Kohlenmonoxid eine Quelle ist, die gasförmiges Kohlenmonoxid liefert, wahlweise in einer Mischung mit einem oder mehreren anderen Gasen, und dass die Dosierungseinheit eine solche ist, die das gasförmige Kohlenmonoxid oder die Kohlenmonoxid enthaltende Mischung in die Atemgasmischung eines Patienten administriert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungseinheit ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Respirator, einem Ventilator, einer Gesichtsmaske und einer Kanüle für die Nase.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens zwei unabhängig arbeitende Sensoren für die Bestimmung des Kohlenmonoxids in dem Blut umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Sensoreinheiten mit einer Alarmeinheit verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheiten ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Einheiten zur Messung der Konzentration von Carboxyhämoglobin (HbCO), Einheiten zur Messung der Konzentration von Oxyhämoglobin (HbO₂) in dem Blut, Einheiten für die Messung der Aktivität von Enzymen in dem Blut und Einheiten für die Messung der Zusammensetzung der von dem Patienten ausgeatmeten Luft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Filtereinheit aufweist, durch die die von dem Patienten ausgeatmete Luft geleitet wird, um überschüssiges Kohlenmonoxid aus dem ausgeatmeten Gas zu entfernen, wobei das Filter ein physikalisches oder ein chemisches Filter ist.
Verwendung einer Zuführungseinheit, einer Quelle für Kohlenmonoxid, einer Dosierungseinheit zur Administration von Kohlenmonoxid an einen Patienten, einer Sensoreinheit für die Bestimmung der Konzentration von Kohlenmonoxid in dem Blut, einer Regeleinheit zur Regelung einer Dosierungseinheit für Kohlenmonoxid oder einer Filtereinheit, die für die Entfernung von überschüssigem Kohlenmonoxid aus dem ausgeatmeten Gas geeignet ist, wobei das Filter ein physikalisches oder chemisches Filter ist, in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13.