DE69824011T2

DE69824011T2 - Ballonkatheter zur arzneimittelabgabe

Info

Publication number: DE69824011T2
Application number: DE69824011T
Authority: DE
Inventors: Vladimir Tsukernik
Original assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Current assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Priority date: 1997-01-15
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2018-01-13
Also published as: ATE267029T1; EP1007135A1; US5868719A; DE69824011D1; EP1007135B1; CA2277770A1; WO1998031415A1; EP1007135A4

Description

Hintergrund der Erfindung
Ballonkatheter können verwendet werden, um Arzneimittel in Gewebe an einer gewünschten Stelle eines Körperlumens oder einer Körperhöhle abzugeben. Typischerweise wird der Ballon zur Arzneimittelabgabe an der gewünschten Stelle positioniert, indem man ihn durch Teile des Körperlumens oder der Körperhöhle schiebt, wo keine Arzneimittelabgabe erwünscht ist. Folglich kann es schwierig sein, während der Positionierung des Ballons eine unerwünschte Arzneimittelfreisetzung zu vermeiden, besonders wenn das Körperlumen oder die Körperhöhle Körperfluide transportiert, in die das Arzneimittel freigesetzt werden kann.
Das U.S. Patent Nr. 5,304,121 beschreibt ein Arzneimittelabgabesystem, das eine Hydrogelbeschichtung verwendet. Das Patent mit der Endnummer 121 offenbart ein starres Hüllelement, das über die Hydrogelbeschichtung ausziehbar ist, um dazu beizutragen, die Freisetzung des Arzneimittels in Körperfluide zu verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt der Erfindung sieht allgemein eine medizinische Vorrichtung zum Abgeben eines Arzneimittels innerhalb des Körpers eines Patienten vor. Die Vorrichtung schließt einen Katheter mit einem Katheterschaft und einem an einem distalen Ende des Katheterschafts befestigten Ballon sowie eine flexible dünnwandige Hülle ein, die sich über den Ballon erstreckt. Die Hülle trägt dazu bei, die vorzeitige Freisetzung des Arzneimittels während der Positionierung des Ballons an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe zu verhindern. Weil die Hülle flexibel und dünnwandig ist, werden die Flexibilität und der Außendurchmesser des Katheters durch das Hinzufügen der Hülle nur minimal beeinflusst.
Die Hülle schließt einen Ballonumhüllungsteil ein, der einen Innendurchmesser aufweist, der bemessen ist, um eng um den Ballon herum zu passen, sowie einen Kragen distal vom Ballonumhüllungsteil und mit einem Innendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Ballonumhüllungsteils. Der Kragen endet in einer Öffnung. Der Kragen weist einen geringfügig kleineren Innendurchmesser auf, um dazu beizutragen, zu verhindern, dass der Ballon während der Positionierung des Ballons an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe aus der Öffnung heraus rutscht.
Um die Verwendung einer flexiblen dünnwandigen Hülle zu erleichtern, die ansonsten bei gewissen, hier nachfolgend beschriebenen Operationen schwer zu manipulieren sein könnte, bei denen die Relativpositionen der Hülle und des Ballons eingestellt werden, erstreckt sich eine Lasche distal aus der Wand der Hülle. Die Lasche kann auch eine Fortsetzung eines Teils der Wand der Hülle sein. Die Lasche wird benutzt, um die Hülle in Bezug zum Katheter einzustellen. Weil die Lasche entfernt werden sollte, bevor die Vorrichtung in den Körper eines Patienten eingeführt wird, kann die Hülle vorgeformte Einschnitte aufweisen, die dort angeordnet sind, wo die Lasche an der Hülle befestigt ist. Die Lasche ist von der Hülle abtrennbar, indem man die Hülle entlang der vorgeformten Einschnitte zerreißt.
Die Hülle kann auch Einbuchtungen aufweisen, die am Ballonumhüllungsteil angeordnet sind, um mit dem Ballon in Eingriff zu treten. Die Einbuchtungen verlaufen quer zur Ballonachse und tragen dazu bei, zu verhindern, dass der Ballon während der Positionierung des Ballons an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe aus der Öffnung heraus rutscht.
Die Wand der Hülle hat eine Dicke von nicht mehr als 0,012 mm. Auch kann die Hülle aus Polyester, Nylon oder Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Ballon mit einer Hydrogelpolymermatrix beschichtet, die ein darin eingebettetes Arzneimittel aufweist.
Andere Merkmale und Vorteile werden aus den nachfolgenden Zeichnungen, der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und den Ansprüchen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zur Abgabe eines Arzneimittels innerhalb des Körpers eines Patienten.
1(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien 1(a)– 1(a) in 1.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien 2–2 in 1.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien 3–3 in 1.
Die 4–9 zeigen die Schritte einer Abgabe eines Arzneimittels innerhalb des Körpers eines Patienten unter Verwendung der Vorrichtung in 1.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezug nehmend auf die 1–3, schließt eine Ballonkathetervorrichtung 1 zur Arzneimittelabgabe einen Katheter 4 mit einem Katheterschaft 5 und einem an einem distalen Ende des Katheterschafts 5 befestigten aufweitbaren Ballon 6 ein. Die Vorrichtung 1 schließt auch eine flexible dünnwandige Hülle 10 ein, die sich über den Ballon 6 erstreckt. Die Hülle 10 trägt dazu bei, die vorzeitige Freisetzung des Arzneimittels während der Positionierung des Ballons 6 an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe zu verhindern, zum Beispiel wenn der Ballon durch ein Blutgefäß geschoben wird.
Der Katheterschaft 5 ist vorzugsweise im Durchmesser sehr klein und flexibel. Der Katheterschaft 5 kann von einem hohlen Rohrstück gebildet werden, an dem der Ballon 6 befestigt ist. Der Ballon 6 ist vorzugsweise aus einem nachgiebigen Material, wie Polyethylen, hergestellt, das sich an die Gestalt der Wand des Körperlumens anpasst. Der Ballon 6 kann auch aus anderen, bei der Angioplastie verwendeten Materialien hergestellt werden, z.B. einem undehnbaren Material, wie Polyethylenterephthalat (PET).
Der Ballon 6 weist eine quellfähige Hydrogelpolymerbeschichtung auf, die eine beträchtliche Menge des Arzneimittels absorbieren kann, typischerweise in Form einer wässrigen Lösung. Die Hydrogelpolymerbeschichtung ist quellfähig, und im Gebrauch setzt das Hydrogel das Arzneimittel frei. Das Hydrogel kann selbst von der Oberfläche des Ballons freigesetzt werden, oder es kann das Arzneimittel freisetzen, während es allgemein am Ballon haften bleibt (siehe das Patent mit der Endnummer 121). Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass es eine Reihe von geeigneten Hydrogelpolymeren gibt, die verwendet werden können, wie vernetzte Polymermaterialien, die aus der Kombination eines Kolloids und Wasser gebildet werden.
Das Arzneimittel ist vorzugsweise wasserlöslich, so dass es leicht in die Hydrogelpolymerbeschichtung absorbiert werden kann. Das Hydrogelpolymer und das Arzneimittel sind vorzugsweise nicht in einem Komplex gebunden, d.h. sie werden in erster Linie, wenn nicht ausschließlich, durch nichtkovalente Bindung zusammengehalten, die sich ergibt, wenn das Hydrogelpolymer quillt und das Arzneimittel absorbiert. Bei anderen Ausführungsformen kann es jedoch vorteilhaft sein, eine Hydrogelpolymerbeschichtung für ein spezielles Arzneimittel so auszuwählen, dass das Arzneimittel vor einem Aufweiten des Ballons nicht wesentlich in Körperfluide freigesetzt wird. Die Bindung des Arzneimittels kann durch elektrostatische Anziehung des Arzneimittels an die Beschichtung oder ein Beschichtungsadditiv oder durch mechanische Bindung erzielt werden, z.B. indem man eine Beschichtung mit einer Porengröße verwendet, die ein Einströmen von Körperfluiden oder ein Ausströmen des Arzneimittels verhindert.
Das Arzneimittel kann ein gerinnungshemmendes Arzneimittel oder ein proliferationshemmendes Arzneimittel sein. Gerinnungshemmende Arzneimittel schließen Heparin, PPack (Dextrophenylalanin-prolin-arginin-chloromethylketon), Enoxaprin, Aspirin und Hirudin ein. Proliferationshemmende Arzneimittel schließen monoklonale Antikörper, die imstande sind, eine Proliferation von glatten Muskelzellen zu blockieren, Heparin, Angiopeptin und Exoxaprin ein.
Die zum Gewebe zugeführte Dosis kann gesteuert werden, indem man die Zeit einer vorherigen Tränkung des Arzneimittels in die Hydrogelpolymerbeschichtung reguliert, um die Absorptionsmenge der Arzneimittellösung durch die Hydrogelpolymerbeschichtung festzulegen. Andere, die Dosierung beeinflussende Faktoren sind die Konzentration des Arzneimittels in der zur Beschichtung zugeführten Lösung und die Freisetzbarkeit der Hydrogelpolymerbeschichtung, die zum Beispiel durch die Dicke der Hydrogelpolymerbeschichtung, ihre Elastizität, Porosität und das Arzneimittelrückhaltevermögen der Hydrogelpolymerbeschichtung bestimmt werden.
Zum Schutz gegen eine vorzeitige Freisetzung des Arzneimittels und Hydrogels wird der Katheter 4 während der Positionierung des Ballons 6 an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe von der Hülle 10 bedeckt. Die Hülle 10 ist flexibel und hat eine Dicke von nicht mehr als 0,012 mm. Somit vergrößert die Hülle 10 den Außendurchmesser des Katheters 4 um nur ungefähr 0,03 mm. Obwohl die Hülle 10 vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt wird, kann die Hülle 10 auch aus Nylon oder Polyester hergestellt werden. Somit werden die Flexibilität und der Außendurchmesser des Katheters 4 durch das Hinzufügen der Hülle 10 nur minimal beeinflusst.
Die Hülle 10 besitzt einen Ballonumhüllungsteil 12 und einen Kragen 14. Der Ballonumhüllungsteil 12 weist einen Innendurchmesser auf, der bemessen ist, um eng um den zusammengelegten Ballon 6 herum zu passen. Der Kragen 14 befindet sich distal vom Ballonumhüllungsteil 12 und weist einen Innendurchmesser auf, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Ballonumhüllungsteils 12 ist. Der Kragen 14 endet in einer Öffnung 16. Der geringfügig kleinere Innendurchmesser des Kragens 14 trägt dazu bei, zu verhindern, dass der Ballon 6 während der Positionierung des Ballons an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe aus der Öffnung 16 heraus rutscht.
Die Hülle 10 weist auch Einbuchtungen 20 in der Wand der Hülle 10 auf, die am distalen Ende des Ballonumhüllungsteils 12 angeordnet sind. Die Einbuchtungen 20 tragen dazu bei, zu verhindern, dass der Ballon 6 während der Positionierung des Ballons 6 an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe aus der Öffnung 16 heraus rutscht. Die Einbuchtungen 20 sind in die Wand der Hülle 10 eingeformt und verlaufen quer zur Ballonachse. Die Einbuchtungen 20 können vorübergehend begradigt werden, indem man an der Wand der Hülle 10 zieht.
Die Hülle 10 schließt auch eine Lasche 22 ein, die sich distal aus der Wand der Hülle 10 erstreckt. Die Lasche 22 kann benutzt werden, um die Hülle 10 in Bezug zum Katheter 4 einzustellen. Wie oben beschrieben, sollte die Lasche 22 vor dem Einführen in den Körper eines Patienten von der Hülle 10 entfernt werden. Das Entfernen wird erreicht, indem man entlang von vorgeformten Einschnitten 24 in der Wand der Hülle 10 reißt, die dort angeordnet sind, wo die Lasche 22 an der Hülle 10 befestigt ist.
Schließlich kann die Vorrichtung 1 ein verhältnismäßig steifes Rohrstück 26 und einen Adapter 28 einschließen, die für eine bessere Abdichtung zwischen der Hülle 10 und dem Katheter 4 am proximalen Ende (außerhalb des Körpers des Patienten) angeordnet sind.
II Gebrauch
Bezug nehmend auf die 4–9 kann ein Arzneimittel innerhalb des Körpers eines Patienten abgegeben werden, indem man die Vorrichtung 1 wie folgt benutzt. Das Arzneimittel und die Hydrogelbeschichtung werden der Ballonoberfläche typischerweise hinzugefügt, kurz bevor die Vorrichtung in den Körper des Patienten eingeführt wird. Zuerst wird der Ballon 6 freigelegt, indem man ihn aus der Öffnung 16 der Hülle 10 heraus schiebt. Der Ballon 6 wird aufgeweitet, und ein Arzneimittel in einer wässrigen Lösung wird in die Hydrogelpolymerbeschichtung absorbiert, zum Beispiel indem man ihn in ein kleines, das Arzneimittel enthaltendes Vial 7 eintaucht, wie in 4 dargestellt. Alternativ kann das Arzneimittel in Form von Tröpfchen aus einer Augenpipette auf den Ballon aufgebracht werden, oder es kann vor einer Sterilisierung in die Hydrogelpolymerbeschichtung abgeschieden werden, und der beschichtete Ballonkatheter wird als fertige Vorrichtung verkauft.
Nachdem der Ballon 6 getrocknet und entleert ist, wird der Ballon 6 mit der Hülle 10 überzogen, indem man den Ballon 6 in die Hülle 10 zurück zieht, während man die Lasche 22 festhält, wie in 5 dargestellt. Der Ballon 6 wird so in der Hülle 10 positioniert, dass sich der Ballon 6 proximal vom Kragen 14 der Hülle 10 befindet. Die Lasche 22 wird von der Hülle 10 abgetrennt, indem man entlang von den vorgeformten Einschnitten 24 (6) reißt oder schneidet, bevor die Vorrichtung in den Patienten eingeführt wird.
Obwohl die Lasche 22 beim Manipulieren der flexiblen dünnwandigen Hülle hilfreich ist, können andere Ausführungsformen der Erfindung andere Wege zur Einstellung der Relativpositionen der Hülle und des Ballons beschreiben. Zum Beispiel kann der Ballon in die Hülle zurück gezogen werden, indem eine Pinzette verwendet wird, um die Hülle festzuhalten. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Ballon mit der Hülle überzogen werden, indem man die Hülle über dem Ballon entrollt.
Nachdem der Ballon 6 in der Hülle 10 positioniert ist, kann der Ballon geringfügig aufgeweitet werden, so dass die äußere Oberfläche des Ballons 6 mit der inneren Oberfläche der Hülle 10 in Berührung kommt, wodurch zwischen der äußeren Oberfläche des Ballons 6 und der inneren Oberfläche der Hülle 10 eine Abdichtung gebildet wird. Dies trägt dazu bei, zu verhindern, dass Körperfluide in die Hülle 10 fließen. Der Ballon 6 wird dann entleert.
In 7 wird die Vorrichtung 1 in ein Blutgefäß eingeführt, das einen zu behandelnden Bereich aufweist, wie einen Verschluss infolge von Plaqueablagerungen auf dem Gefäßwandgewebe. Die Vorrichtung 1 wird entlang des Gefäßes bewegt, um den Ballon 6 an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe zu positionieren.
Bezug nehmend auf 8, wird, nachdem der Ballon 6 an der gewünschten Stelle zur Arzneimittelabgabe positioniert ist, der Ballon 6 freigelegt, indem man an der Hülle 10 zieht, während der Ballon 6 in Position gehalten wird. Der Ballon 6 rutscht aus der Öffnung 16 der Hülle 10 heraus. Wenn der Ballon 6 aufgeweitet wird, wird das Arzneimittel zum Eintrag in die Plaque und das Gewebe freigesetzt. Wie in 9 dargestellt, verbessert der durch die Aufweitung des Ballons 6 auf die Plaque und das Gewebe aufgebrachte Druck den Eintrag des Arzneimittels in die Plaque und das Gewebe. Nachdem das Arzneimittel an das Gewebe abgegeben ist, wird der Ballon 6 entleert und aus dem Körper des Patienten entfernt.

Claims

Medizinische Vorrichtung (1) zum Abgeben eines Arzneimittels innerhalb des Körpers eines Patienten, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Katheter (4) mit einem Katheterschaft (5) und einem an einem distalen Ende des Katheterschafts befestigten Ballon (6); und eine sich über den Ballon (6) erstreckende Hülle (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (10) eine flexible dünnwandige Hülle ist, enthaltend: einen Ballonumhüllungsteil (12) mit einem Innendurchmesser, der so bemessen ist, dass er eng um den Ballon (6) herum passt, und einen Kragen (14) distal vom Ballonumhüllungsteil (12) und mit einem Innendurchmesser, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Ballonumhüllungsteils (12) ist, wobei der Kragen (14) in einer Öffnung (16) endet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Lasche (22), die sich distal aus der Wand der Hülle erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Lasche (22) eine Fortsetzung einer Hüllenwand ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Hülle (10) vorgeformte Einschnitte (24) aufweist, die dort angeordnet sind, wo die Lasche (22) an der Hülle (10) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Lasche (22) durch Zerreißen der Hülle (10) entlang der vorgeformten Einschnitte (24) von der Hülle (10) abtrennbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Hülle (10) am Ballonumhüllungsteil (12) angeordnete Einbuchtungen (20) aufweist, um mit dem Ballon (6) in Eingriff zu treten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Hüllenwand eine Dicke von nicht mehr als 0,012 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Hülle (10) aus Polyester, Nylon oder Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Ballon (6) mit einer Hydrogelpolymermatrix beschichtet ist, die ein darin eingebettetes Arzneimittel aufweist.