[发明专利]具有自适应控制的电解药物输送泵

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求2009年8月18日提交的美国临时专利申请No.61/234,742的优先权和权益，通过引用把其全部内容合并于此。

技术领域

在各个实施例中，本发明涉及药物输送泵。特别地，本发明的实施例涉及药物输送泵，该药物输送泵的致动可为动态且自适应控制的。

背景技术

药物治疗通常需要把治疗剂(例如药剂、药物等)给药至患者身体的特定部位。随着患者寿命延长并被诊断出患有慢性病和/或无力症，可能的结果将是更需要把更多蛋白药品、小分子药物和其他药剂置入遍及患者整个身体中的靶区。然而，一些疾病难以用当前可用的疗法治疗和/或需要把药物给药至难以触及的解剖区域。

患者眼睛是难以触及的解剖区域的最好例子，而且，许多危及视力的疾病难以用目前存在的许多疗法治疗，这些疾病包括色素性视网膜炎、老年性黄斑病变(AMD)、糖尿病视网膜病变和青光眼。例如，口服药物会具有系统性副作用；局部用药会引起刺痛并引起病人不良适应性；注射通常需要去医院，而且会引起痛苦，并有感染的风险；以及，持续释放药物的植入物在药物耗尽后必须取出来(以及通常，适应临床症状而改变剂量的能力有限)。

另一个例子是癌症，诸如乳腺癌或者脑膜瘤，其通常通过静脉注射向患者给药大剂量的高毒性化学治疗药物，如雷帕霉素、贝伐单抗(例如AVASTIN)或者伊立替康(CPT-11)，这会致使在靶区以外出现很多不期望的副作用。还一个例子是药物输送至膝盖，在膝盖处，药物难以穿过无血管的软骨组织来治疗如骨关节炎的疾病。

可植入药物输送装置(例如，药物输送泵)通常允许把药品溶液有控制地输送到指定靶区，该可植入药物输送装置可以具有可重复填充的药物储存器、用于输送药物的插管、止回阀等。当药物储存器中的药物耗尽时，医生能够用例如注射器重新填充储存器而保留抑制在患者体内的装置。这种方法可以使植入所需的外科切口最小，通常避免了以后或重复性的介入性外科手术或过程。

可植入药物输送泵，特别是在眼科应用中，通常利用被动药物输送机制(例如，在手指按在药物储存器上时把药物泵出)。这些传统的、被动驱动的药物输送泵的一个局限在于它们不能动态地响应泵内的变化(例如，故障、阻塞等)或响应药物输送靶区内的变化(例如，增高的压力、泵插管的挠度、引起插管周围压力的炎症等)。具备能够响应这些变化的能力不仅能够改善泵的治疗价值，而且改善了安全性。

主动药物输送泵，特别是反馈驱动泵，代表了超越被动驱动泵的实质性改进。通常，这些反馈驱动泵是电动机械泵。它们通常使用控制器单元，其接收来自监测目标治疗区的传感器的输入，以及作为响应，引导药物或治疗剂的释放以实现期望的结果。因此在每个剂量周期内释放的药物量主要由靶区的现状决定，并确定为依据靶区状况的许可可变。

然而，药物治疗方案可能需要药物在固定时间间隔以固定量给药而不管药物输送靶区的变化条件。由于通过现有闭环反馈驱动系统产生的剂量水平高度依赖于治疗区域的参数并因此容易波动，它们不足以在周期性间隔上输送固定的药物剂量。例如，靶区的状况变化，诸如阻塞或其他的生化或生理事件，会导致输送至靶区的可变水平的药物。因此，有维持目标剂量水平而不管这些变化的反馈驱动泵的需求。

此外，虽然基于靶区状况的反馈在许多治疗应用中是重要的，而在药物给药中的失误也会由泵自身内的状况变化引起。传统的泵通常不考虑这些变化，这同样会导致可变的释放药物量。因此，同样有动态响应泵自身内的状况变化的药物输送系统的需求，以例如在周期性时间间隔上连续地释放固定的药物剂量。

发明内容

在各个实施例中，本发明的特征是外用的或可植入的药物输送泵，其包括动态、自适应控制系统。该控制系统可操作该泵以使得在固定时间间隔上基本将固定量的药物或治疗剂释放至目标治疗区域。在某些实施例中，控制系统持续地监测(直接或间接地)泵内部的状况，其对泵激励的程度和持续时间有影响，并因此影响释放药物量。如这里所使用的，术语“基本”指的是±10％(例如，按重量或体积)，以及某些实施例中为±5％。