具有自備電解質(zhì)的植入式氧合器的制造方法
【專利說明】具有自備電解質(zhì)的植入式氧合器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基于代理人案號028080-0795的2013年10月5日提交的題為“視網(wǎng)膜缺血的新型氧治療處理(Novel Oxygen Therapy Treatment for Retinal Ischemia) ” 的美國臨時專利申請61/710，233并且要求該專利申請的優(yōu)先權。
[0003]本申請還涉及美國專利申請?zhí)?2/523，990 (2012年6月26日作為美國專利號8，209, 024B2授權)，其為2008年I月22日提交的PCT申請PCT/US08/00742的國家階段申請，兩者的標題皆為“用于治療缺血性疾病的方法和裝置(Method and Apparatus forTreating Ischemic Diseases) ”，代理人案號 028080-0484。
[0004]所有這些申請的全部內(nèi)容都以引用的方式結合到本文中來。
技術領域
[0005]本發(fā)明涉及植入式氧合器(oxygenator)，其包括按尺寸制作并構造以植入人眼中的植入式氧合器。
【背景技術】
[0006]例如糖尿病性視網(wǎng)膜病(DR)和視網(wǎng)膜靜脈堵塞(RVO)的缺血性視網(wǎng)膜病是失明的主要原因。雖然DR和RVO具有不同的潛在病理生理學，但共同的最終結果可為內(nèi)部視網(wǎng)膜缺血。
[0007]視網(wǎng)膜缺血性疾病可用焦點激光、全視網(wǎng)膜光凝、藥物療法或玻璃體切除術治療。焦點激光、全視網(wǎng)膜光凝(PRP)和每月一次注射藥理劑可能無法治療潛在病變。激光治療可導致例如盲點和晚期光適應的副作用。睫狀體平坦部玻璃體切割術(PPV)可能無法供應氧氣到缺血性視網(wǎng)膜并且可導致前段新血管化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]植入式氧合器可具有適合在人體內(nèi)植入的構造，其將在人體內(nèi)，例如在人眼內(nèi)植入。所述植入式氧合器可包括具有適合儲存電解質(zhì)的構造的電解質(zhì)儲存器和具有對電解質(zhì)的一部分進行電解的構造的電解系統(tǒng)，由此在所述電解系統(tǒng)的區(qū)域中生成氧氣。
[0009]所述植入式氧合器可包括控制由所述電解系統(tǒng)生成的氧氣的濃度的內(nèi)部控制系統(tǒng)。所述內(nèi)部控制系統(tǒng)可無線接收指示將由所述電解系統(tǒng)生成的氧氣的所需濃度的控制信息并根據(jù)該接收的信息控制由所述電解系統(tǒng)生成的氧氣的濃度。所述內(nèi)部控制系統(tǒng)可包括感應由所述電解系統(tǒng)生成的氧氣的濃度的氧傳感器。
[0010]所述植入式氧合器可包括控制氧氣何時由所述電解系統(tǒng)生成的內(nèi)部控制系統(tǒng)。所述內(nèi)部控制系統(tǒng)可無線接收指示應該何時由所述電解系統(tǒng)生成氧氣的控制信息并根據(jù)該接收的信息控制由所述電解系統(tǒng)生成的氧氣的產(chǎn)生。
[0011]所述電解系統(tǒng)可包括與所述電解質(zhì)儲存器隔開的電解隔室。所述電解隔室可包括在所述電解隔室內(nèi)的電極。套管可將電解質(zhì)從所述電解質(zhì)儲存器遞送到所述電解隔室。
[0012]所述電解隔室可具有適合包圍眼睛內(nèi)黃斑部的顯著部分而基本不阻擋進入眼睛瞳孔的光到達所述黃斑部的尺寸和構造。
[0013]所述植入式氧合器可包括將所述隔室釘?shù)窖劬Φ囊暰W(wǎng)膜上的釘。
[0014]所述植入式氧合器可包括用于在眼睛中的視網(wǎng)膜上受控地投射光的電燈。
[0015]所述植入式氧合器可包括接收進入眼睛的光并將接收的光轉化成被所述植入式氧合器使用的電的太陽能電池。
[0016]所述電解質(zhì)儲存器可具有再填充端口。
[0017]所述電解質(zhì)儲存器可包括可滲透表面，所述可滲透表面具有在將所述植入式氧合器植入在人體內(nèi)之后使得所述可滲透表面與在體內(nèi)的流體接觸的定位并且可滲透所述流體以促進所述流體經(jīng)由滲透轉移到所述電解質(zhì)儲存器。
[0018]這些以及其它組件、步驟、特征、目的、益處和優(yōu)勢現(xiàn)在將從說明性實施方式的以下詳述、附圖和權利要求書的綜述明朗化。
【附圖說明】
[0019]這些圖代表說明性實施方式。它們并不說明所有實施方式。另外或作為替代，可使用其它實施方式。可忽略可能是顯而易見或不必要的細節(jié)以節(jié)約空間或更有效地說明。一些實施方式可在具有另外的組件或步驟和/或沒有所說明的所有組件或步驟的情況下實施。當在不同圖中出現(xiàn)相同的數(shù)字時，其是指相同或相似的組件或步驟。
[0020]圖1圖示植入式氧合器的一個實例；
[0021]圖2圖示可為在圖1中圖示的植入式氧合器的一部分的電解質(zhì)儲存器體；
[0022]圖3圖示可為釘?shù)饺搜鄣囊暰W(wǎng)膜上的在圖1中圖示的植入式氧合器的一部分的電解系統(tǒng)；
[0023]圖4圖示在人眼內(nèi)植入的在圖1中圖示的植入式氧合器的一個實例；
[0024]圖5圖示在圖1中所示的電解系統(tǒng)的俯視圖和側視圖，其具有其可具有的量度的一個實例；
[0025]圖6圖示可在植入式氧合器中使用的例示性電子線路；
[0026]圖7圖示可為植入式氧合器的一部分的電解系統(tǒng)的一部分的一個實例，其包括所產(chǎn)生的氧可經(jīng)其擴散的可滲透膜；
[0027]圖8圖示從在各側上具有不同厚度的材料的電解系統(tǒng)的相對側上記錄的口02值；
[0028]圖9A和圖9B圖示通過掃描電子顯微鏡生成的例示性電極的掃描圖。圖9A圖示Pt微電極的掃描圖，且圖9B圖示Pt-1r電沉積微電極的掃描圖，其顯示Pt-1r涂層急劇增加電極的有效表面積；
[0029]圖10圖示在體內(nèi)玻璃體腔中由電解系統(tǒng)產(chǎn)生的氧氣的壓力可隨時間和空間位置而如何改變的實例；
[0030]圖11圖示未涂覆的Pt和Pt/Ir電鍍的電極的實例在0.05M &504中在50m/s下的循環(huán)伏安圖；
[0031]圖12圖示可用以控制到電解系統(tǒng)的流速并因此控制氧氣產(chǎn)生速率的流量傳感器的實例；
[0032]圖13為說明性功率計算參數(shù)的表；
[0033]圖14A和圖14B圖示可用以使在電解系統(tǒng)中的H2/02重組最少化的親水性聚對二甲苯柵格的實例；圖14A為橫截面，且圖14B為俯視圖；
[0034]圖15為可結合植入式氧合器使用的組件的實例；
[0035]圖16為可戴在耳朵上的外部裝置的實例，該外部裝置可用以為已經(jīng)植入人眼中的植入式氧合器供能和/或與其通信。
【具體實施方式】
[0036]現(xiàn)在描述說明性實施方式。另外或作為替代，可使用其它實施方式?？珊雎钥娠@而易見或不必要的細節(jié)以節(jié)約空間或更有效地展示。一些實施方式可在有另外的組件或步驟和/或沒有所描述的所有組件或步驟的情況下實施。
[0037]用小的侵襲性最低的生物電子植入物的一次外科手術可通過控制鹽水電解以在眼睛中產(chǎn)生氧氣(O2)而安全地減輕視網(wǎng)膜缺氧癥。該治療可適用于中度到重度視網(wǎng)膜血管疾病病況。該一次外科手術可在患有DR和RVO的患者中提供長期治療。
[0038]植入式氧合器可通過靶向潛在病理生理學而治療視網(wǎng)膜缺血。該植入式氧合器可在不殺死或不損害現(xiàn)有視網(wǎng)膜細胞的情況下維持視力。
[0039]植入式氧合器的部分可植入前房、后房、人晶狀體位置、玻璃體腔、視網(wǎng)膜空間、與視網(wǎng)膜直接接觸或視網(wǎng)膜下或脈絡膜上腔中。
[0040]圖1圖示植入式氧合器101的一個實例。植入式氧合器101可包括具有電解質(zhì)儲存器的電解質(zhì)儲存器體103，該電解質(zhì)儲存器具有適合儲存例如鹽水、硫酸鎂或硫酸鈉的生物相容性電解質(zhì)的構造。植入式氧合器101可包括電解系統(tǒng)105，電解系統(tǒng)105具有對電解質(zhì)的一部分進行電解、由此在電解系統(tǒng)的區(qū)域中生成氧氣的構造。植入式氧合器101可包括套管107，套管107具有將電解質(zhì)從電解質(zhì)儲存器體103遞送到電解系統(tǒng)105的構造。該植入式氧合器可具有適合在人體內(nèi)，例如人眼內(nèi)植入的構造。
[0041]電解質(zhì)儲存器體103可包括將在該儲存器內(nèi)的電解質(zhì)受控地抽吸穿過套管107并進入電解系統(tǒng)105的泵。該泵可使用由Minipump Inc.研發(fā)的可植入藥物泵平臺。
[0042]植入式氧合器101可用以治療在任何生物組織中的局部缺血繼發(fā)的缺氧癥。其可具有小尺寸、生物相容性、低功耗、高效率且可用于各種不同應用中。例如，其可用于例如放射療法、糖尿病性視網(wǎng)膜病、缺血性中風、視網(wǎng)膜血管疾病和年齡相關性黃斑部變性的需要精確氧氣療法的醫(yī)學治療中。
[0043]植入式氧合器101可通過在電解系統(tǒng)105內(nèi)部的例如鹽水的電解質(zhì)的直接電解而升高例如在人眼內(nèi)的其中植入該植入式氧合器101之處的溶解O2水平。
[0044]該電解系統(tǒng)可包括電解袋，也稱作人造合成弓(ASA)。該電解袋可含有從在該袋內(nèi)的電解質(zhì)中提取氫氣和氧氣的電極。
[0045]圖2圖示可為在圖1中圖示的植入式氧合器的一部分的電解質(zhì)儲存器體103。
[0046]電解質(zhì)儲存器體103可安放專用集成芯片組(ASIC)，該專用集成芯片組可控制何時進行電解和/或在開路基礎上或基于來自位于由電解系統(tǒng)105放出氧氣的附近的氧傳感器的反饋來控制生成氧氣的速率和/或濃度。
[0047]電解質(zhì)儲存器體103可包括再填充端口 109，再填充端口 109可用來用電解質(zhì)填充和再填充在電解質(zhì)儲存器體103內(nèi)的電解質(zhì)儲存器。
[0048]電解質(zhì)儲存器體103可包括實時時鐘，該實時時鐘可結合氧化進程使用