具有自备电解质的植入式氧合器的制造方法
【专利说明】具有自备电解质的植入式氧合器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于代理人案号028080-0795的2013年10月5日提交的题为“视网膜缺血的新型氧治疗处理(Novel Oxygen Therapy Treatment for Retinal Ischemia) ” 的美国临时专利申请61/710，233并且要求该专利申请的优先权。
[0003]本申请还涉及美国专利申请号12/523，990 (2012年6月26日作为美国专利号8，209, 024B2授权)，其为2008年I月22日提交的PCT申请PCT/US08/00742的国家阶段申请，两者的标题皆为“用于治疗缺血性疾病的方法和装置(Method and Apparatus forTreating Ischemic Diseases) ”，代理人案号 028080-0484。
[0004]所有这些申请的全部内容都以引用的方式结合到本文中来。
技术领域
[0005]本发明涉及植入式氧合器(oxygenator)，其包括按尺寸制作并构造以植入人眼中的植入式氧合器。
【背景技术】
[0006]例如糖尿病性视网膜病(DR)和视网膜静脉堵塞(RVO)的缺血性视网膜病是失明的主要原因。虽然DR和RVO具有不同的潜在病理生理学，但共同的最终结果可为内部视网膜缺血。
[0007]视网膜缺血性疾病可用焦点激光、全视网膜光凝、药物疗法或玻璃体切除术治疗。焦点激光、全视网膜光凝(PRP)和每月一次注射药理剂可能无法治疗潜在病变。激光治疗可导致例如盲点和晚期光适应的副作用。睫状体平坦部玻璃体切割术(PPV)可能无法供应氧气到缺血性视网膜并且可导致前段新血管化。
【发明内容】
[0008]植入式氧合器可具有适合在人体内植入的构造，其将在人体内，例如在人眼内植入。所述植入式氧合器可包括具有适合储存电解质的构造的电解质储存器和具有对电解质的一部分进行电解的构造的电解系统，由此在所述电解系统的区域中生成氧气。
[0009]所述植入式氧合器可包括控制由所述电解系统生成的氧气的浓度的内部控制系统。所述内部控制系统可无线接收指示将由所述电解系统生成的氧气的所需浓度的控制信息并根据该接收的信息控制由所述电解系统生成的氧气的浓度。所述内部控制系统可包括感应由所述电解系统生成的氧气的浓度的氧传感器。
[0010]所述植入式氧合器可包括控制氧气何时由所述电解系统生成的内部控制系统。所述内部控制系统可无线接收指示应该何时由所述电解系统生成氧气的控制信息并根据该接收的信息控制由所述电解系统生成的氧气的产生。
[0011]所述电解系统可包括与所述电解质储存器隔开的电解隔室。所述电解隔室可包括在所述电解隔室内的电极。套管可将电解质从所述电解质储存器递送到所述电解隔室。
[0012]所述电解隔室可具有适合包围眼睛内黄斑部的显著部分而基本不阻挡进入眼睛瞳孔的光到达所述黄斑部的尺寸和构造。
[0013]所述植入式氧合器可包括将所述隔室钉到眼睛的视网膜上的钉。
[0014]所述植入式氧合器可包括用于在眼睛中的视网膜上受控地投射光的电灯。
[0015]所述植入式氧合器可包括接收进入眼睛的光并将接收的光转化成被所述植入式氧合器使用的电的太阳能电池。
[0016]所述电解质储存器可具有再填充端口。
[0017]所述电解质储存器可包括可渗透表面，所述可渗透表面具有在将所述植入式氧合器植入在人体内之后使得所述可渗透表面与在体内的流体接触的定位并且可渗透所述流体以促进所述流体经由渗透转移到所述电解质储存器。
[0018]这些以及其它组件、步骤、特征、目的、益处和优势现在将从说明性实施方式的以下详述、附图和权利要求书的综述明朗化。
【附图说明】
[0019]这些图代表说明性实施方式。它们并不说明所有实施方式。另外或作为替代，可使用其它实施方式。可忽略可能是显而易见或不必要的细节以节约空间或更有效地说明。一些实施方式可在具有另外的组件或步骤和/或没有所说明的所有组件或步骤的情况下实施。当在不同图中出现相同的数字时，其是指相同或相似的组件或步骤。
[0020]图1图示植入式氧合器的一个实例；
[0021]图2图示可为在图1中图示的植入式氧合器的一部分的电解质储存器体；
[0022]图3图示可为钉到人眼的视网膜上的在图1中图示的植入式氧合器的一部分的电解系统；
[0023]图4图示在人眼内植入的在图1中图示的植入式氧合器的一个实例；
[0024]图5图示在图1中所示的电解系统的俯视图和侧视图，其具有其可具有的量度的一个实例；
[0025]图6图示可在植入式氧合器中使用的例示性电子线路；
[0026]图7图示可为植入式氧合器的一部分的电解系统的一部分的一个实例，其包括所产生的氧可经其扩散的可渗透膜；
[0027]图8图示从在各侧上具有不同厚度的材料的电解系统的相对侧上记录的口02值；
[0028]图9A和图9B图示通过扫描电子显微镜生成的例示性电极的扫描图。图9A图示Pt微电极的扫描图，且图9B图示Pt-1r电沉积微电极的扫描图，其显示Pt-1r涂层急剧增加电极的有效表面积；
[0029]图10图示在体内玻璃体腔中由电解系统产生的氧气的压力可随时间和空间位置而如何改变的实例；
[0030]图11图示未涂覆的Pt和Pt/Ir电镀的电极的实例在0.05M &504中在50m/s下的循环伏安图；
[0031]图12图示可用以控制到电解系统的流速并因此控制氧气产生速率的流量传感器的实例；
[0032]图13为说明性功率计算参数的表；
[0033]图14A和图14B图示可用以使在电解系统中的H2/02重组最少化的亲水性聚对二甲苯栅格的实例；图14A为横截面，且图14B为俯视图；
[0034]图15为可结合植入式氧合器使用的组件的实例；
[0035]图16为可戴在耳朵上的外部装置的实例，该外部装置可用以为已经植入人眼中的植入式氧合器供能和/或与其通信。
【具体实施方式】
[0036]现在描述说明性实施方式。另外或作为替代，可使用其它实施方式。可忽略可显而易见或不必要的细节以节约空间或更有效地展示。一些实施方式可在有另外的组件或步骤和/或没有所描述的所有组件或步骤的情况下实施。
[0037]用小的侵袭性最低的生物电子植入物的一次外科手术可通过控制盐水电解以在眼睛中产生氧气(O2)而安全地减轻视网膜缺氧症。该治疗可适用于中度到重度视网膜血管疾病病况。该一次外科手术可在患有DR和RVO的患者中提供长期治疗。
[0038]植入式氧合器可通过靶向潜在病理生理学而治疗视网膜缺血。该植入式氧合器可在不杀死或不损害现有视网膜细胞的情况下维持视力。
[0039]植入式氧合器的部分可植入前房、后房、人晶状体位置、玻璃体腔、视网膜空间、与视网膜直接接触或视网膜下或脉络膜上腔中。
[0040]图1图示植入式氧合器101的一个实例。植入式氧合器101可包括具有电解质储存器的电解质储存器体103，该电解质储存器具有适合储存例如盐水、硫酸镁或硫酸钠的生物相容性电解质的构造。植入式氧合器101可包括电解系统105，电解系统105具有对电解质的一部分进行电解、由此在电解系统的区域中生成氧气的构造。植入式氧合器101可包括套管107，套管107具有将电解质从电解质储存器体103递送到电解系统105的构造。该植入式氧合器可具有适合在人体内，例如人眼内植入的构造。
[0041]电解质储存器体103可包括将在该储存器内的电解质受控地抽吸穿过套管107并进入电解系统105的泵。该泵可使用由Minipump Inc.研发的可植入药物泵平台。
[0042]植入式氧合器101可用以治疗在任何生物组织中的局部缺血继发的缺氧症。其可具有小尺寸、生物相容性、低功耗、高效率且可用于各种不同应用中。例如，其可用于例如放射疗法、糖尿病性视网膜病、缺血性中风、视网膜血管疾病和年龄相关性黄斑部变性的需要精确氧气疗法的医学治疗中。
[0043]植入式氧合器101可通过在电解系统105内部的例如盐水的电解质的直接电解而升高例如在人眼内的其中植入该植入式氧合器101之处的溶解O2水平。
[0044]该电解系统可包括电解袋，也称作人造合成弓(ASA)。该电解袋可含有从在该袋内的电解质中提取氢气和氧气的电极。
[0045]图2图示可为在图1中图示的植入式氧合器的一部分的电解质储存器体103。
[0046]电解质储存器体103可安放专用集成芯片组(ASIC)，该专用集成芯片组可控制何时进行电解和/或在开路基础上或基于来自位于由电解系统105放出氧气的附近的氧传感器的反馈来控制生成氧气的速率和/或浓度。
[0047]电解质储存器体103可包括再填充端口 109，再填充端口 109可用来用电解质填充和再填充在电解质储存器体103内的电解质储存器。
[0048]电解质储存器体103可包括实时时钟，该实时时钟可结合氧化进程使用