DE102012221350A1

DE102012221350A1 - Eye implant of eye implant arrangement for treating and monitoring glaucoma disease in eye, has pressure sensors that are provided in casing to detect intraocular pressure at eye, such that supply or disconnection of pump is effected

Info

Publication number: DE102012221350A1
Application number: DE201210221350
Authority: DE
Inventors: Wolfram Schmidt; Stefan Siewert; Thom Terwee; Detlef Behrend; Katrin Sternberg; Rudolf Guthoff; Klaus-Peter Schmitz
Original assignee: Universitaet Rostock
Current assignee: Universitaet Rostock
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2014-05-22

Abstract

The eye implant (1) has a biocompatible liquid impermeable envelope casing (1-1) that is equipped with an open hollow structure (2) at both ends of a longitudinal extension. Two apertures (5A,5B) are respectively formed at both ends of the casing, for inflow and outflow of aqueous humor in the respective compartments of an eye. A pair of pressure sensor (S1,S2) is provided in the casing, to detect the intraocular pressure (P1,P2) at the respective compartments of the eye, such that a supply or disconnection of a pump (3) in the hollow structure is effected. Independent claims are included for the following: (1) a system for treating and monitoring glaucoma disease; (2) a method of treating and monitoring glaucoma disease in an eye using an eye implant; and (3) an eye implant arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung gehört zum Gebiet der Medizintechnik und stellt eine Verbesserung einer bestehenden Behandlungsmethode von Glaukomen dar. Ein Glaukom, umgangssprachlich auch als „Grüner Star“ bezeichnet, beschreibt eine Gruppe von Augenkrankheiten, die gekennzeichnet sind durch einen zeitweise oder dauernd erhöhten Augeninnendruck, der die Blutversorgung des Sehnervs behindert. Bei lang andauernder Unterversorgung nimmt der Sehnerv Schaden und kann in Extremfällen absterben. Das Glaukom zählt zu den häufigsten Erblindungsursachen, vor allem weil es aufgrund seines häufig unauffälligen Krankheitsverlaufs oft zu lange unerkannt und damit unbehandelt bleibt. Man geht davon aus, dass es in Deutschland zusätzlich zu den offiziell Erkrankten (rund eine Million) noch einmal so viele Betroffene gibt. Etwa 10 % davon droht die Erblindung.The present invention belongs to the field of medical technology and represents an improvement of an existing method of treatment of glaucoma. A glaucoma, colloquially also referred to as "cataract" describes a group of eye diseases characterized by a temporary or permanent increased intraocular pressure, the Blood supply to the optic nerve obstructed. With long-lasting deficiency, the optic nerve takes damage and can die in extreme cases. Glaucoma is one of the most common causes of blindness, mainly because it often remains unrecognized and untreated for too long due to its often inconspicuous course of the disease. It is assumed that in Germany in addition to the officially ill people (about one million) once again so many affected. About 10% of them are threatened with blindness.

Es werden verschiedene Formen von Glaukomen unterschieden, vornehmlich primäre und sekundäre, wobei letztere eher als Begleiterscheinungen von anderen Krankheiten auftreten, beziehungsweise nach anatomischen Merkmalen, Eng- und Offenwinkelglaukome. Diese Bezeichnungen beziehen sich auf den Winkel zwischen Hornhautrückfläche und Irisvorderfläche. Allen Glaukomen gemein ist, dass aufgrund verschiedener Ursachen das Kammerwasser, eine spezielle Flüssigkeit, welche Linse und Hornhaut mit Nährstoffen versorgt und zugleich Stoffwechselendprodukte heraustransportiert, nicht ausreichend abfließen kann. Da das Kammerwasser ständig neu gebildet wird, führt der behinderte Abfluss dazu, dass sich der Druck im geschlossenen System Auge erhöht. Different forms of glaucoma are distinguished, primarily primary and secondary, the latter occurring more as a concomitant of other diseases, or anatomical features, narrow and open angle glaucomas. These terms refer to the angle between the surface of the cornea and the surface of the iris. Common to all glaucomas is that, due to various causes, the aqueous humor, a special fluid that supplies nutrients to the lens and cornea and at the same time removes metabolic end products, can not drain off adequately. As the aqueous humor is constantly being reformed, the obstructed drain causes the pressure in the closed eye system to increase.

Bei der Therapie von Glaukomen unterscheidet man zunächst zwischen medikamentösen Therapien, Laserbehandlungen und operativen Methoden. When treating glaucoma, a distinction is first made between drug therapies, laser treatments and surgical methods.

Letztere, in welche sich auch die vorliegende Erfindung einordnet, kommen erst zum Einsatz, wenn die ersten beiden nicht erfolgreich waren, und zielen darauf ab, chirurgisch eine Abflussmöglichkeit für das Kammerwasser zu schaffen. The latter, in which the present invention also classifies, are not used until the first two have been unsuccessful, and aim to surgically provide a drainage capability for the aqueous humor.

Typischerweise bestehen Glaukomimplantate aus einem Polymerschlauch, der Kammerwasser aus dem Augeninneren zu einer Drainageplatte aus unterschiedlichem Material leitet. Um diese entsteht eine unterschiedlich dicke Bindegewebsstruktur, durch die Kammerwasser in die Umgebung diffundiert. Je nach Ausgangssituation und Wundheilungsreaktion kann durch Implantate der intraokulare Druck in 50–100% der Fälle für viele Jahre kontrolliert werden. Typically, glaucoma implants consist of a polymeric tubing that delivers aqueous humor from the interior of the eye to a drainage plate of dissimilar material. Around this arises a different thickness connective tissue structure, diffused by the aqueous humor into the environment. Depending on the initial situation and wound healing reaction, implants can control the intraocular pressure in 50-100% of cases for many years.

Dennoch treten bei der Implantation eines Drainagesystems Probleme auf, da durch den unkontrollierten Abfluss des Kammerwassers sogenannte Hypotonien (zu niedriger Augeninnendruck) auftreten können, die zu einer Aderhautabhebung bis zur Blutung sowie durch eine kollabierte Vorderkammer zu einer Hornhautdekompensation führen können. Um den Abfluss zu regulieren, wird der Querschnitt der Stents den Druckverhältnissen zum Zeitpunkt der Implantation angepasst. Mit im Rahmen der Wundheilung einsetzender Fibrose erhöht sich in der Regel der Flusswiderstand des Stents, so dass sich die eingangs angestrebte Flussrate verringert und das beabsichtigte Gleichgewicht wieder gestört werden kann. Nevertheless, problems occur during the implantation of a drainage system, since the uncontrolled outflow of the aqueous humor may result in so-called hypotension (too low intraocular pressure), which can lead to choroidal detachment leading to hemorrhage as well as to a corneal decompensation due to a collapsed anterior chamber. To regulate outflow, the cross-section of the stents is adjusted to the pressure conditions at the time of implantation. With the onset of wound healing fibrosis usually increases the flow resistance of the stent, so that the initially desired flow rate can be reduced and the intended balance can be disturbed again.

Es ist bekannt, dass durch einen dauerhaft erhöhten Augeninnendruck eine Schädigung des Sehnervs einhergeht, die irreversibel ist und ohne Therapie bis zur Erblindung führen kann. In Fällen, in denen eine medikamentöse Therapie zur Regelung der Kammerwassersekretion beziehungsweise des Kammerwasserabflusses auf natürlichem Weg nicht anschlägt, muss eine Drucksenkung durch Wiederherstellung oder Erweiterung natürlicher Drainagewege oder durch Eröffnung neuer Drainagewege erfolgen. It is known that a permanently increased intraocular pressure causes damage to the optic nerve, which is irreversible and can lead to blindness without therapy. In cases where a drug therapy to control the aqueous secretion or the aqueous humor out of the way does not suggest a natural way, a reduction in pressure must be achieved by restoration or extension of natural drainage or by opening new drainage.

In der Vergangenheit sind dazu eine Reihe so genannter Glaukomshunts entwickelt und eingesetzt worden. Alle bisherigen Implantate haben keine ausreichende Langzeitfunktion gezeigt, insbesondere ist durch zunehmende fibrotische Enkapsulierung der Abfluss durch das Implantat zunehmend behindert und teilweise sogar unmöglich. In the past, a series of so-called glaucoma shunts have been developed and used. All previous implants have not shown sufficient long-term function; in particular, increasing fibrotic encapsulation increasingly impedes the outflow through the implant and in some cases even impossible.

Aus der Druckschrift DE 000019858172 A1 ist ein Implantat zur Messung des Augeninnendruckes mit einer künstlichen Linse, einem an dem Rand der Linse angeformten Randwulst und nach außen abstehenden Haltearmen an dem Randwulst und mit einem telemetrischen Endosystem bekannt, welches als Elemente einen Drucksensor, eine Signalverarbeitungsschaltung, und Telemetrieeinrichtungen für die drahtlose Übertragung der Sensorsignale und den Empfang der Speiseenergie enthält, wobei das telemetrische Endosystem auf dem Randwulst um die künstliche Linse herum angeordnet ist.From the publication DE 000019858172 A1 is an implant for measuring the intraocular pressure with an artificial lens, an edge bead formed on the edge of the lens and outwardly projecting support arms on the peripheral bead and having a telemetric endoscope system comprising as elements a pressure sensor, a signal processing circuit, and telemetry devices for wireless transmission containing the sensor signals and the reception of the feed energy, wherein the telemetric endosystem is arranged on the edge bead around the artificial lens.

Die Druckschrift DE 10 2004 055 220 A1 ist eine Vorrichtung zur Intraokulardruckmessung mit einer implantierbaren Messeinrichtung, welche wenigstens einen Drucksensor und eine Telemetrieeinrichtung mit angeschlossener induktiver Spule in einer Druck übertragenden und biokompatiblen Umhüllung aufweist, und ferner mit einer extrakorporalen telemetrischen Abfrageeinrichtung, wobei die Messeinrichtung in einer flachen Umhüllung angeordnet ist, welche zwischen der Innenfläche und der Außenfläche einer Augensklera implantierbar ist.The publication DE 10 2004 055 220 A1 is an apparatus for intraocular pressure measurement with an implantable measuring device, which has at least one pressure sensor and a telemetry device with connected inductive coil in a pressure transmitting and biocompatible enclosure, and further with an extracorporeal telemetric interrogator, wherein the measuring device is arranged in a flat envelope, which between the inner surface and the outer surface of an ocular sclera is implantable.

Die Druckschrift WO 2006 036715 A3 offenbart einen trabekulären Stent und ein Verfahren zur Anordnung des Stents im Auge und eine Methode zur Behandlung von Glaukomen. Der Stent umfasst einen intraokularen Drucksensor mit einem komprimierbaren Element, das innerhalb einer vorderen Kammer eines Auges implantiert wird. The publication WO 2006 036715 A3 discloses a trabecular stent and method for stenting the eye and a method of treating glaucoma. The stent includes an intraocular pressure sensor having a compressible member implanted within a forward chamber of an eye.

Unter Berücksichtigung des Standes der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Augenimplantat (Glaukomstent) zu schaffen, welches eine verbesserte Langzeitfunktion zum Abfluss von Kammerwasser verbessert, der im Auge insbesondere durch zunehmende fibrotische Enkapsulierung behindert oder sogar unmöglich geworden ist.In view of the state of the art, the object of the invention is to provide an eye implant (glaucoma stent) which improves an improved long-term function for outflow of aqueous humor, which has been hindered or even impossible in the eye, in particular by increasing fibrotic encapsulation.

Ausgangspunkt für die Erfindung ist ein Augenimplantat zur Behandlung und Überwachung der Glaukomkrankheit, welches einen biokompatiblen, flüssigkeitsundurchlässigen Hüllkörper mit einer beidseitig der Längserstreckung des Hüllkörpers offenen Hohlstruktur umfasst. An einem ersten Ende des Hüllkörpers ist eine erste Öffnung zum Einströmen von Augenkammerwasser aus einem ersten Kompartiment des Auges ausgebildet. An einem zweiten Ende des Hüllkörpers ist eine zweite Öffnung zum Ausströmen von Augenkammerwasser in ein zweites Kompartiment des Auges ausgebildet.The starting point for the invention is an eye implant for the treatment and monitoring of glaucoma disease, which comprises a biocompatible, liquid-impermeable enveloping body with a hollow structure open on both sides of the longitudinal extent of the enveloping body. At a first end of the enveloping body, a first opening for the inflow of aqueous humor from a first compartment of the eye is formed. At a second end of the enveloping body, a second opening is formed for the outflow of aqueous humor into a second compartment of the eye.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, dass in dem Hüllkörper mindestens ein erster Drucksensor oder ein erster und zweiter Drucksensor und in der Hohlstruktur mindestens eine Pumpe angeordnet ist, wobei der mindestens eine erste Drucksensor in dem ersten Kompartiment des Auges mindestens einen ersten Druck oder der erste und zweite Drucksensor den ersten Druck in dem ersten Kompartiment und einen zweiten Druck in dem zweiten Kompartiment erfasst, so dass zumindest in Abhängigkeit des erfassten ersten Druckes in dem ersten Kompartiment des Auges oder in Abhängigkeit des erfassten ersten Druckes und des erfassten zweiten Druckes in den jeweiligen Kompartimenten des Auges eine Zu- beziehungsweise Abschaltung der mindestens einen Pumpe bewirkbar ist. According to the invention it is proposed to solve the problem that in the envelope at least a first pressure sensor or a first and second pressure sensor and in the hollow structure at least one pump is arranged, wherein the at least one first pressure sensor in the first compartment of the eye at least a first pressure or the first and second pressure sensor detects the first pressure in the first compartment and a second pressure in the second compartment, so that at least depending on the detected first pressure in the first compartment of the eye or in dependence on the detected first pressure and the detected second pressure in the respective compartments of the eye a connection or disconnection of the at least one pump is effected.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung (zweite Ausführungsform) ist nur ein Drucksensor angeordnet, der den an der ersten Öffnung des Augenimplantats anliegenden innerhalb eines ersten Druckmessraumes des Augenimplantats wirkenden ersten Druck in dem ersten Kompartiment des Auges erfasst.In a preferred embodiment of the invention (second embodiment), only one pressure sensor is arranged, which detects the first pressure acting on the first opening of the eye implant within a first pressure measuring space of the eye implant in the first compartment of the eye.

In einer anderen bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung (erste Ausführungsform) ist nicht nur ein erster Drucksensor angeordnet, sondern in dem Hüllkörper ist noch ein zweiter Drucksensor angeordnet, der den an der zweiten Öffnung des Augenimplantats anliegenden innerhalb eines zweiten Druckmessraumes des Augenimplantats wirkenden zweiten Druck in dem zweiten Kompartiment des Auges erfasst.In another preferred embodiment of the invention (first embodiment) not only a first pressure sensor is arranged, but in the enveloping body, a second pressure sensor is arranged, the second pressure applied to the second opening of the eye implant within a second pressure measuring space of the eye implant second pressure acting in the second compartment of the eye recorded.

Ein wesentlicher Vorteil besteht jeweils darin, dass der im ersten Kompartiment gemessene erste Druck, der intraokulare Druck des Auges (Augeninnendruck) gemessen wird, wobei durch die Hohlstruktur bei einem unphysiologisch hohen intraokularen Druck ein Kammerwassertransport vom ersten Kompartiment in das zweite Kompartiment erfolgt, indem mittels der mindestens einen Pumpe ein autonomer Pumpmechanismus in Gang gesetzt wird.An essential advantage is in each case that the first pressure measured in the first compartment, the intraocular pressure of the eye (intraocular pressure) is measured, wherein carried by the hollow structure at a non-physiologically high intraocular pressure a chamber water transport from the first compartment into the second compartment by means of the at least one pump an autonomous pumping mechanism is set in motion.

Ein wesentlicher Vorteil der anderen Ausgestaltung (erste Ausführungsform) besteht darin, dass sowohl der erste Druck im ersten Kompartiment, der intraokulare Druck des Auges (Augeninnendruck) als auch der zweite Druck im zweiten Kompartiment des Auges gemessen wird, wobei durch die Hohlstruktur bei einem unphysiologisch hohen intraokularen Druck und/oder bei einer hohen Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck ein Kammerwassertransport vom ersten Kompartiment in das zweite Kompartiment erfolgt, indem mittels der mindestens einen Pumpe ein autonomer Pumpmechanismus in Gang gesetzt wird.A significant advantage of the other embodiment (first embodiment) is that both the first pressure in the first compartment, the intraocular pressure of the eye (intraocular pressure) and the second pressure in the second compartment of the eye is measured, wherein the hollow structure at a non-physiological high intraocular pressure and / or at a high pressure difference between the first and the second pressure, a chamber water transport from the first compartment into the second compartment takes place by means of the at least one pump, an autonomous pumping mechanism is set in motion.

Unter „autonom“ wird im Sinne der Erfindung, das „selbstständige“ in Gang setzen der Pumpe beziehungsweise des Pumpmechanismus im Augenimplantat in Abhängigkeit eines Druckes im ersten Kompartiment oder einer Druckdifferenz zwischen den beiden Kompartimenten zum Abtransport des Augenkammerwassers in das zweite Kompartiment verstanden.In the sense of the invention, "autonomous" is understood to mean the "independent" activation of the pump or the pumping mechanism in the ocular implant as a function of a pressure in the first compartment or a pressure difference between the two compartments for the removal of the ocular chamber water into the second compartment.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Augenimplantat eine Sender-/Controller-Einheit, die über Verbindungsleitungen mit der Pumpe und mit mindestens einem der Drucksensoren in Verbindung steht. Die Sender-/Controller-Einheit ermöglicht in vorteilhafter Weise das Aussenden der gemessenen Daten an einen extrakorporalen Empfänger. Zudem ist die Sender-/Controller-Einheit in vorteilhafter Weise dazu geeignet, je nach dem erfassten ersten Druck oder den erfassten Drücken eine Zu- beziehungsweise Abschaltung der mindestens einen Pumpe zu bewirken. Die Sender-/Controller-Einheit kontrolliert und wertet die genannten Daten aus, so dass eine Steuerung beziehungsweise Regelung des Pumpmechanismus des Augenimplantats in gewünschter Weise vorgenommen werden kann.In a preferred embodiment of the invention, the ophthalmic implant comprises a transmitter / controller unit, which communicates via connecting lines with the pump and with at least one of the pressure sensors. The transmitter / controller unit advantageously enables the transmission of the measured data to an extracorporeal receiver. In addition, the transmitter / controller unit is advantageously suitable for effecting an activation or deactivation of the at least one pump, depending on the detected first pressure or the detected pressures. The transmitter / controller unit controls and evaluates the said data, so that a control or regulation of the pumping mechanism of the eye implant can be carried out in the desired manner.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sender-/Controller-Einheit in dem Hüllkörper und in einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sender-/Controller-Einheit außerhalb des Hüllkörpers angeordnet.In a preferred embodiment of the invention, the transmitter / controller unit is in the enveloping body and in another preferred embodiment of the invention, the transmitter / controller unit is arranged outside of the enveloping body.

Ist die Sender-/Controller-Einheit innerhalb des Hüllkörpers angeordnet, ergibt sich in vorteilhafter Weise ein besonders kompaktes Augenimplantat. If the transmitter / controller unit is arranged inside the enveloping body, a particularly compact eye implant results in an advantageous manner.

Ist die Sender-/Controller-Einheit außerhalb des Hüllkörpers angeordnet, ergibt sich der Vorteil, dass die Anforderungen an eine Miniaturisierung geringer sind.If the transmitter / controller unit is arranged outside the enveloping body, there is the advantage that the requirements for miniaturization are lower.

Das Augenimplantat zeichnet sich ferner dadurch aus, das in der oder an der Sender-/Controller-Einheit als Schnittstelle zwischen der Sender-/Controller-Einheit und dem extrakorporalen Empfänger, welcher als Auswerte- und Steuergerät dient, je eine Antenne angeordnet ist.The eye implant is further distinguished by the fact that in each case an antenna is arranged in or on the transmitter / controller unit as an interface between the transmitter / controller unit and the extracorporeal receiver, which serves as an evaluation and control unit.

Augenimplantat und extrakorporaler Empfänger bilden in vorteilhafter Weise ein System zur Behandlung und Überwachung der Glaukomkrankheit. Dabei ist das Augenimplantat entsprechend der vorhergehenden Ausführungen instrumentiert, wobei der extrakorporalen Empfänger geeignet ist, um telemetrisch Messdaten von der zu dem Augenimplantat gehörenden Sender-/Controller-Einheit zu empfangen und auszuwerten, wobei die Sender-/Controller-Einheit auf die Instrumentierung und somit auf die Funktion des Augenimplantats steuernd oder regelnd einwirkt.Eye implant and extracorporeal receiver advantageously form a system for the treatment and monitoring of glaucoma disease. In this case, the eye implant is instrumented according to the preceding embodiments, wherein the extracorporeal receiver is adapted to telemetrically receive and evaluate measurement data from the transmitter / controller unit belonging to the eye implant, wherein the transmitter / controller unit responds to the instrumentation and thus controlling or regulating the function of the eye implant.

Insofern wird mit erfindungsgemäß instrumentierten Augenimplantat ein Verfahren zur Behandlung und Überwachung der Glaukomkrankheit durchgeführt, welches den Abtransport des Augenkammerwassers, aus dem ersten Kompartiment in das zweite Kompartiment, in das zweite Kompartiment durch einen Pumpmechanismus autonom in Gang setzt, indem der erste Druck im ersten Kompartiment oder der erste und der zweite Druck im ersten und zweiten Kompartiment erfasst wird, und druckabhängig eine Steuerung oder Regelung der Durchflussmenge des Augenkammerwassers vorgenommen wird. Die detaillierte Vorgehensweise zur Durchführung des Verfahrens ist im Beschreibungsteil näher erläutert.In this respect, a method for the treatment and monitoring of glaucoma disease is performed with inventively instrumented eye implant, which autonomously initiates the removal of the ocular water, from the first compartment to the second compartment, into the second compartment by a pumping mechanism by the first pressure in the first compartment or the first and the second pressure in the first and second compartment is detected, and pressure-dependent control or regulation of the flow rate of the aqueous humor is performed. The detailed procedure for carrying out the method is explained in more detail in the description part.

Die Erfindung offenbart die Anordnung des Augenimplantats zur Behandlung und Überwachung der Glaukomkrankheit in einem Auge in zwei Varianten.The invention discloses the arrangement of the ocular implant for the treatment and monitoring of glaucoma disease in one eye in two variants.

In einer ersten Implantationsvariante wird das erste Ende in einem ersten Kompartiment des Auges, der vorderen Augenkammer, und das zweite Ende in dem zweiten Kompartiment des Auges in einer Ausnehmung über der Sklera, dem Subkonjunktivalraum, angeordnet.In a first implantation variant, the first end in a first compartment of the eye, the anterior chamber, and the second end in the second compartment of the eye are placed in a recess above the sclera, the subconjunctival space.

In einer zweiten Implantationsvariante wird das erste Ende in einem ersten Kompartiment des Auges, der vorderen Augenkammer, und das zweite Ende in einem anderen zweiten Kompartiment des Auges, dem Uveoskleralraum angeordnet.In a second implantation variant, the first end in a first compartment of the eye, the anterior chamber, and the second end in another second compartment of the eye, the Uveoskleralraum arranged.

Die beiden Implantationsvarianten geltend für die im Beschreibungsteil erläuterten drei Ausführungsformen gleichermaßen, wobei die Sender-/Controller-Einheit unabhängig von der Anordnung des zweiten Endes entweder innerhalb des Hüllkörpers des Augenimplantats (erste Ausführungsform) oder außerhalb des Hüllkörpers des Augenimplantats (zweite und dritte Ausführungsform) stets in der Ausnehmung über der Sklera, dem Subkonjunktivalraum angeordnet ist.The two implantation variants apply equally to the three embodiments explained in the description part, wherein the transmitter / controller unit, irrespective of the arrangement of the second end, either within the envelope of the ocular implant (first embodiment) or outside the envelope of the ocular implant (second and third embodiments) is always located in the recess above the sclera, the subconjunctival space.

Die Ausführungsformen und Implantationsvarianten der Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 4 näher erläutert.The embodiments and implantation variants of the invention are described below with reference to FIG 1 to 4 explained in more detail.

Die Figuren zeigen:The figures show:

1A: ein Augenimplantat in einer ersten Ausführungsform; 1A : an eye implant in a first embodiment;

1B: ein Schnitt durch das Augenimplantat gemäß 1A; 1B : a section through the eye implant according to 1A ;

2: ein Blockschaltbild zur schematischen Darstellung der Funktion des Augenimplantats; 2 : a block diagram for the schematic representation of the function of the eye implant;

3 ein Augenimplantat in einer zweiten Ausführungsform; 3 an eye implant in a second embodiment;

4: das Augenimplantat gemäß 3 im Auge in seiner implantierten Position. 4 : the eye implant according to 3 in the eye in its implanted position.

Die nachfolgende Beschreibung erläutert ein Augenimplantat 1, 1’ in zwei bevorzugten Ausführungsformen. In der ersten bevorzugten Ausführungsform (1A) wird ein Augeninnendruck in einem Kompartiment A2 eines Auges A gemessen. The following description explains an eye implant 1 . 1' in two preferred embodiments. In the first preferred embodiment ( 1A ), an intraocular pressure in a compartment A2 of an eye A is measured.

In der zweiten bevorzugten Ausführungsform (3 und 4) wird der Augeninnendruck in zwei Kompartimenten A2, A12 gemessen. In the second preferred embodiment ( 3 and 4 ) the intraocular pressure is measured in two compartments A2, A12.

Die Ausführungsformen unterscheiden sich auch noch dadurch, dass eine Sender-/Controller-Einheit 4 innerhalb des Augenimplantats 1 (erste Ausführungsform) oder außerhalb des Augenimplantats 1’ (zweite Ausführungsform) angeordnet ist.The embodiments also differ in that a transmitter / controller unit 4 within the eye implant 1 (First embodiment) or outside the eye implant 1' (second embodiment) is arranged.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend kurz erläutert, sie stellt eine bevorzugte Kombination der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform dar, die Vorteile beider Ausführungsformen vereint.A third preferred embodiment will be briefly explained below, it represents a preferred combination of the first and second preferred embodiment, which combines advantages of both embodiments.

Die Messung des oder der Drücke in einem oder in zwei Kompartiment/en A2, A12 eröffnet in Abhängigkeit des oder der ermittelten Drücke p1, p2 die Möglichkeit einen aktiven Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Kompartiment A2, A12 zu bewirken, wie nachfolgend im Detail erläutert wird.The measurement of the pressure or pressures in one or in two compartments / s A2, A12 opens the function of the or the determined pressures p1, p2 Possibility to effect an active pressure equalization between the first and the second compartment A2, A12, as will be explained in detail below.

Aus der Druckschrift DE 10 2007 004 906 der Anmelderin ist die druckgesteuerte Flussregelung des Kammerwassers des Auges durch Ventile bekannt. Die druckgesteuerte Flussregelung des Kammerwassers ist davon abhängig, dass der Differenzdruck Dp zwischen Einströmgebiet I und Ausströmgebiet II ausreichend groß ist, um den Strömungswiderstand der Hohlstruktur (Drainage) zu überwinden, und um einen ausreichend großen Kammerwasserabfluss zu erreichen. Dieser Strömungswiderstand nimmt in der Regel durch zunehmende Enkapsulierung des Augenimplantats im Ausströmgebiet II zu, bis kein Kammerwasserabfluss (keine Drainage) mehr erfolgt. Die bisherige Lösung ist somit inaktiv, das heißt der Differenzdruck Dp steigt zwar stetig an, jedoch ist eine Drainage durch das Augenimplantat nicht mehr möglich, obwohl der Differenzdruck Dp sehr hoch ist. In diesem Fall existiert keine aktive Einflussnahme, um den Kammerwasserabfluss zu erreichen.From the publication DE 10 2007 004 906 The applicant is the pressure-controlled flow control of the aqueous humor of the eye through valves known. The pressure-controlled flow control of the aqueous humor is dependent on the fact that the differential pressure Dp between inflow region I and Ausströmgebiet II is sufficiently large to overcome the flow resistance of the hollow structure (drainage), and to achieve a sufficiently large aqueous discharge. As a rule, this flow resistance increases due to increasing encapsulation of the ocular implant in outflow region II, until no outflow of aqueous humor (no drainage) takes place. The previous solution is therefore inactive, that is, the differential pressure Dp increases steadily, however, a drainage through the eye implant is no longer possible, although the differential pressure Dp is very high. In this case, there is no active influence to reach the aqueous humor drainage.

Die nachfolgend beschriebene Lösung besteht darin eine aktive Regelung zu ermöglichen, die mittels einer Pumpe, insbesondere einer Mikropumpe 3 in der Lage ist, einen Antriebsdruck bei einem vorgebbaren Druckgrenzwert p1max aufzubauen, wodurch auch bei zunehmender Vernarbung (Fibrose) des Ausströmgebietes II ein Kammerwasserabfluss über die Hohlstruktur 2 realisierbar ist.The solution described below is to allow an active control, by means of a pump, in particular a micropump 3 is able to build up a drive pressure at a predefinable pressure limit p1max, whereby even with increasing scarring of the outflow region II, a discharge of aqueous humor via the hollow structure 2 is feasible.

Erste Ausführungsform:First embodiment:

Die 1A und 1B zeigen die erste Ausführungsform des Augenimplantats 1.The 1A and 1B show the first embodiment of the eye implant 1 ,

Das Augenimplantat 1 umfasst einen biokompatiblen Hüllkörper, insbesondere einen Schlauch aus einem Elastomer. Der Hüllkörper bildet die Hülle für eine Hohlstruktur. The eye implant 1 comprises a biocompatible enveloping body, in particular a hose made of an elastomer. The enveloping body forms the shell for a hollow structure.

Im Ausführungsbeispiel umfasst das Augenimplantat 1 somit einen Elastomerschlauch 1-1, der eine Hohlstruktur 2 in der Art eines zylindrischen Hohlkanals aufweist. In the exemplary embodiment, the eye implant comprises 1 thus an elastomer hose 1-1 that has a hollow structure 2 having in the manner of a cylindrical hollow channel.

Dieser Hohlkanal 2 wird auch als Drainagekanal oder nur als Drainage bezeichnet.This hollow channel 2 is also referred to as a drainage channel or only as drainage.

Eine äußere Oberfläche 1-2 des Elastomerschlauches 1-1 bildet die Anlagefläche des Augenimplantats 1 gegenüber den Flächen des Implantationsraumes.An outer surface 1-2 of the elastomeric hose 1-1 forms the contact surface of the eye implant 1 opposite the surfaces of the implantation space.

Die innere Oberfläche 1-3 des Elastomerschlauches 1-1 bildet die Anlagefläche für eine im Hohlkanal 2 angeordnet Pumpe, insbesondere Mikropumpe The inner surface 1-3 of the elastomeric hose 1-1 forms the contact surface for a hollow channel 2 arranged pump, in particular micropump

In 1A ist der Elastomerschlauch 1-1 transparent dargestellt. Die 1B verdeutlicht, dass zwischen dem inneren Lumen des Hohlkanals 2 und der äußeren Oberfläche 1-2 kein Zwischenraum ausgebildet ist. Der Schnitt der 1B schneidet das Augenimplantat 1 im Bereich des in 1 dargestellten ersten Drucksensors S1. Es wird deutlich, dass der erste Drucksensor S1 in das Material des Elastomerschlauches 1-1 eingebettet ist. Neben dem ersten Drucksensor S1 ist ein zweiter Drucksensor S2 sowie ein Sender 4 mit einem integrierten Controller (nachfolgend als Sender-/Controller-Einheit bezeichnet) in das Material des Elastomerschlauches 1-1 eingebettet. In 1A is the elastomer hose 1-1 shown transparently. The 1B illustrates that between the inner lumen of the hollow channel 2 and the outer surface 1-2 no gap is formed. The cut of the 1B cuts the eye implant 1 in the area of in 1 shown first pressure sensor S1. It becomes clear that the first pressure sensor S1 in the material of the elastomeric tube 1-1 is embedded. In addition to the first pressure sensor S1 is a second pressure sensor S2 and a transmitter 4 with an integrated controller (hereinafter referred to as transmitter / controller unit) in the material of the elastomeric hose 1-1 embedded.

In der ersten Ausführungsform handelt es sich somit um eine "innenliegende" Sender-/Controller-Einheit 4.Thus, in the first embodiment, it is an "inboard" transmitter / controller unit 4 ,

Die Mikropumpe 3 ist in dem Hohlkanal 2 bezogen auf die axiale Längserstreckung des Augenimplantats 1 vorzugsweise mittig angeordnet. Die in dem Hüllkörper 1-1 angeordneten Drucksensoren S1, S2 liegen in axialer Richtung des Augenimplantats 1 gesehen beidseitig der Mikropumpe 3. The micropump 3 is in the hollow channel 2 based on the axial length of the eye implant 1 preferably arranged centrally. The in the envelope body 1-1 arranged pressure sensors S1, S2 are in the axial direction of the eye implant 1 seen on both sides of the micropump 3 ,

Der erste Drucksensor S1 liegt bezogen auf die axiale Längserstreckung des Augenimplantats 1 zwischen der ersten Öffnung 5A und einem ersten Ende der Mikropumpe 3 innerhalb des Hüllkörpers 1-1 oberhalb eines ersten Druckmessraumes. The first pressure sensor S1 is based on the axial longitudinal extent of the eye implant 1 between the first opening 5A and a first end of the micropump 3 within the envelope 1-1 above a first pressure measuring chamber.

Unterhalb des ersten Drucksensors S1 bildet das Augenimplantat 1 in dem Hohlkanal 2 zwischen der ersten Öffnung 5A und dem ersten Ende der Mikropumpe 3 den ersten Druckmessraum aus, in dem der erste Druck p1 des ersten Kompartimentes A2 anliegt. Below the first pressure sensor S1 forms the eye implant 1 in the hollow channel 2 between the first opening 5A and the first end of the micropump 3 the first pressure measuring chamber, in which the first pressure p1 of the first compartment A2 is applied.

Der zweite Drucksensor S1 liegt bezogen auf die axiale Längserstreckung des Augenimplantats 1 zwischen der zweiten Öffnung 5A und einem zweiten dem ersten gegenüberliegenden Ende der Mikropumpe 3 innerhalb des Hüllkörpers 1-1 oberhalb eines zweiten Druckmessraumes. Unterhalb des zweiten Drucksensors S2 bildet das Augenimplantat 1 in dem Hohlkanal 2 zwischen der zweiten Öffnung 5B und dem zweiten Ende der Mikropumpe 3 den zweiten Druckmessraum aus, in dem der zweite Druck p2 des zweiten Kompartimentes A12 anliegt. The second pressure sensor S1 is based on the axial longitudinal extent of the eye implant 1 between the second opening 5A and a second one of the first opposite end of the micropump 3 within the envelope 1-1 above a second pressure measuring chamber. Below the second pressure sensor S2 forms the eye implant 1 in the hollow channel 2 between the second opening 5B and the second end of the micropump 3 the second pressure measuring chamber, in which the second pressure p2 of the second compartment A12 is applied.

Die Mikropumpe 3 dichtet die Druckmessräume gegeneinander an, insofern dient die Mikropumpe 3 gleichzeitig als Dichtelement.The micropump 3 seals the pressure measuring chambers against each other, so far serves the micropump 3 at the same time as a sealing element.

Der erste Drucksensor S1 misst den ersten Druck p1 in dem ersten Kompartiment des Auges A, nämlich in der vorderen mit Kammerwasser gefüllten Augenkammer A2 (intraokularer Druck p1), die das Einströmgebiet I des Kammerwassers in das Augenimplantat 1 bildet. Das Kammerwasser tritt über eine erste Öffnung 5A des Hohlkanals 2 in den ersten Druckmessraum des Augenimplantats 1 ein. Oberhalb des ersten Druckmessraumes ist in dem Hüllkörper 1-1 der erste Drucksensor S1 angeordnet, so dass der erste Drucksensor S1 stets den ersten Druck p1 in der mit Kammerwasser gefüllten Augenkammer A2 misst.The first pressure sensor S1 measures the first pressure p1 in the first compartment of the eye A, namely, in the anterior aqueous humor filled eye chamber A2 (intraocular pressure p1), which is the inflow region I of the aqueous humor into the ocular implant 1 forms. The aqueous humor enters via a first opening 5A of the hollow channel 2 in the first pressure measuring room of the eye implant 1 one. Above the first pressure measuring chamber is in the enveloping body 1-1 the first pressure sensor S1 is arranged, so that the first pressure sensor S1 always measures the first pressure p1 in the aqueous humor filled eye chamber A2.

Der zweite Drucksensor S2 misst den zweiten Druck p2 in dem zweiten Kompartiment, dem Subkonjunktivalraum A12, einer Ausnehmung über der Sklera A11, die das Ausströmgebiet II des Kammerwassers aus dem Augenimplantat 1 bildet. Der zweite Drucksensor S2 ist oberhalb des zweiten Druckmessraumes in dem Hüllkörper angeordnet. Das Kammerwasser tritt, nachdem es über die Mikropumpe 3 in den zweiten Druckmessraum gefördert worden ist, über die zweite Öffnung 5B des Hohlkanals 2 aus dem Augenimplantat 1 aus. The second pressure sensor S2 measures the second pressure p2 in the second compartment, the subconjunctival space A12, a recess above the sclera A11, which the outflow area II of the aqueous humor from the eye implant 1 forms. The second pressure sensor S2 is arranged above the second pressure measuring chamber in the enveloping body. The aqueous humor enters after passing through the micropump 3 has been conveyed into the second pressure measuring chamber, via the second opening 5B of the hollow channel 2 from the eye implant 1 out.

Das Augenimplantat 1 ist somit in der Lage mittels der beiden Drucksensoren S1, S2 den ersten Druck p1 im Einströmgebiet I und die Differenzdruck Dp1,2 zwischen Ein- und Ausströmgebiet I, II, das heißt im ersten Kompartiment A2 und/oder zwischen dem ersten und zweitem Kompartiment A2, A12 zu messen, wobei in Abhängigkeit des ersten Druckes p1 und/oder in Abhängigkeit der Druckdifferenz Dp1,2 ein autonomer Pumpmechanismus in Gang gesetzt wird.The eye implant 1 is thus able by means of the two pressure sensors S1, S2, the first pressure p1 in the inflow I and the differential pressure Dp1,2 between inflow and outflow I, II, that is in the first compartment A2 and / or between the first and second compartment A2 , A12, wherein an autonomous pump mechanism is set in motion in response to the first pressure p1 and / or in dependence on the pressure difference Dp1,2.

Durch den in den Elastomerschlauch 1-1 integrierten Controller wird der erste Druck p1 und/oder diese Druckdifferenz Dp1,2 kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgewertet, wobei nach Überschreiten eines Grenzwertes die Mikropumpe 3 aktiviert wird.Through the in the elastomer hose 1-1 integrated controller, the first pressure p1 and / or this pressure difference Dp1,2 is evaluated continuously or discontinuously, wherein after exceeding a limit value, the micropump 3 is activated.

Das Augenimplantat 1 umfasst neben der Sender-/Controller-Einheit 4 eine Antenne 6, die beispielsweise auf die Sender-/Controller-Einheit 4 montiert ist. Der erste Sensor S1 und der zweite Sensor S2 sind über elektrische Verbindungsleitungen 4-1 mit der Sender-/Controller-Einheit verbunden, der wiederum über elektrische Verbindungsleitungen 4-1 mit der Mikropumpe 3 in Verbindung steht. Mittels Sender-/Controller-Einheit und Antenne 6 werden die von dem Controller ermittelten und zwischen gespeicherten Messdaten an einen Empfänger 7 übermittelt oder von dem Empfänger 7 ausgelesen. Der Empfänger 7 ist dazu ebenfalls mit einer Antenne 8 ausgestattet. Es wird deutlich, dass das Augenimplantat 1 die Möglichkeit bietet, dass die Messdaten zum Zeitpunkt der Messung zur Verfügung gestellt werden oder als gespeicherte Daten vorliegen und zeitlich später nach Bedarf ausgegeben werden können.The eye implant 1 includes next to the transmitter / controller unit 4 an antenna 6 For example, on the transmitter / controller unit 4 is mounted. The first sensor S1 and the second sensor S2 are via electrical connection lines 4-1 connected to the transmitter / controller unit, in turn, via electrical connection lines 4-1 with the micropump 3 communicates. By means of transmitter / controller unit and antenna 6 are the measured data determined by the controller and stored between a receiver and 7 transmitted or received by the recipient 7 read. The recipient 7 is also with an antenna 8th fitted. It becomes clear that the eye implant 1 offers the possibility that the measurement data are made available at the time of measurement or as stored data and can be output later in time as needed.

Die 2 verdeutlicht anhand des Blockschaltbildes mit gleichen Bezugszeichen den grundsätzlichen Aufbau der wesentlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Augenimplantats 1 in der ersten Ausführungsform. Es wird deutlich, dass der Empfänger 7 ein externes Auswerte- und Diagnosegerät ist, welches einem behandelnden Arzt zur Verfügung steht. Die Übertragung erfolgt in vorteilhafter Weise kabellos über Funk oder vergleichbare kabellose Übertragungstechniken.The 2 illustrated by the block diagram with the same reference numerals the basic structure of the essential components of the eye implant according to the invention 1 in the first embodiment. It becomes clear that the receiver 7 an external evaluation and diagnostic device, which is available to a treating physician. The transmission is advantageously carried wirelessly via wireless or similar wireless transmission techniques.

Besonders medizinisch relevant ist die Messung und Regelung des Druckes p1 in der vorderen Augenkammer A12. Als Grenzwert p1max ist das Überschreiten eines Normaldruckes p1Norm in der vorderen Augenkammer von etwa 15–20 mmHg (Überdruck über p1Norm). Bei einer Überschreitung des Normaldruckes p1Norm von etwa 15–20 mmHg wird es für notwendig erachtet, dass der Abfluss in Abflussrichtung P1 durch die Mikropumpe 3 aktiv unterstützt wird. Particularly medically relevant is the measurement and regulation of the pressure p1 in the anterior chamber A12. The threshold value p1max is the exceeding of a normal pressure p1Norm in the anterior chamber of about 15-20 mmHg (overpressure above p1Norm). If the normal pressure p1Norm is exceeded by about 15-20 mmHg, it is considered necessary that the outflow in the outflow direction P1 through the micropump 3 is actively supported.

Ist der erste Druck p1 größer als die Summe aus Normaldruckes p1Norm und Überdruck, das heißt, erreicht der erste Druck den Wert p1max, wird die Mikropumpe 3 zugeschaltet, da ab diesem Druck p1max eine Drainage des Auges A über das Augenimplantat 1 als medizinisch notwendig erachtet wird. If the first pressure p1 is greater than the sum of the normal pressure p1norm and the overpressure, that is, the first pressure reaches the value p1max, the micropump becomes 3 switched on, since from this pressure p1max a drainage of the eye A via the eye implant 1 considered medically necessary.

Der zweite Druck p2 liefert darüber hinaus Informationen zur Drucksituation im Ausströmgebiet II. Veränderungen können auf eine Fehlfunktion des Augenimplantats 1 z.B. Verstopfung, Enkapsulierung im Ausströmgebiet II hinweisen. Der Empfänger 7 dient somit zur Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion des Augenimplantats 1, indem die aktuellen Zustände p1 (p1max), p2 und mindestens ein Signal, welches die ordnungsgemäße Pumpenfunktion signalisiert, empfangen und ausgewertet werden können. Mit Hilfe des zweiten Druckes p2 kann eine von dem zweiten Druck p2 abhängige Regelung des ersten Druckes p1 mittels der Mikropumpe 3 vorgenommen werden. The second pressure p2 also provides information on the pressure situation in the discharge area II. Changes can be due to a malfunction of the eye implant 1 For example, blockage, encapsulation in the outflow II point. The recipient 7 thus serves to monitor the proper functioning of the eye implant 1 in that the current states p1 (p1max), p2 and at least one signal which signals the proper pump function can be received and evaluated. With the aid of the second pressure p2, regulation of the first pressure p1, which is dependent on the second pressure p2, can take place by means of the micropump 3 be made.

Ein Vorteil der Erfindung besteht somit darin, dass ein behandelnder Arzt mittels des Auswerte- und Diagnosegerätes 7 zur Therapie bzw. Therapiekontrolle den ersten Druck p1 in der vorderen Augenkammer und den zweiten Druck p2 im Subkonjunktivalraum A12 für seine Diagnose verwenden kann. Durch die Auswertung der Drücke p1, p2 ist insbesondere eine Kontrolle der "Abflussbereitschaft“ des Hohlkanals 2 des Augenimplantats 1 möglich, d.h. insgesamt ist eine Überprüfung der Funktionsbereitschaft des Augenimplantats 1 möglich.An advantage of the invention is therefore that a doctor treating by means of the evaluation and diagnostic device 7 for therapy or therapy control can use the first pressure p1 in the anterior chamber and the second pressure p2 in the subconjunctival space A12 for his diagnosis. By evaluating the pressures p1, p2 is in particular a control of the "discharge readiness" of the hollow channel 2 of the eye implant 1 possible, ie overall is a review of the functional readiness of the eye implant 1 possible.

Die vorgeschlagene aktive Regelung über die Mikropumpe 3 ist ferner in vorteilhafter Weise in der Lage höhere Antriebsdrücke, als normalerweise physiologisch beim Menschen vorhanden aufzubauen, so dass ein Kammerwasserabfluss auch bei zunehmender Vernarbung (Fibrose) im Ausströmgebiet II realisiert wird.The proposed active control via the micropump 3 is also advantageously able to build higher driving pressures than normally present physiologically in humans, so that a discharge of aqueous humor is also realized with increasing scarring (fibrosis) in outflow area II.

Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Erfindung besteht darin, dass der Kammerwasser(ab)transport nur bei einem erhöhten ersten Druck p1 (Augeninnendruck oder Intraokulardruck), das heißt erst bei einer unphysiologisch hohen Druckdifferenz Dp1, 2 stattfindet. Unabhängig davon erfolgt, insofern das im Krankheitsfall noch möglich ist, außerhalb des Augenimplantats 1, 1’ eine natürliche Drainage. Bei Erreichen des ersten Druckes p1 beziehungsweise bei Ermittlung einer unphysiologisch hohen Druckdifferenz Dp1,2 findet eine Unterstützung oder eine vollständige Übernahme des Kammerwasser-(ab)transportes durch die Mikropumpe 3 des Augenimplantats 1 statt.Another advantage of the proposed invention is that the aqueous humor (ab) transport only at an elevated first pressure p1 (intraocular pressure or intraocular pressure), that is, only at a non-physiologically high pressure difference Dp1, 2 takes place. Irrespective of this, if this is still possible in the case of illness, it takes place outside the eye implant 1 . 1' a natural drainage. Upon reaching the first pressure p1 or when determining a nonphysiologically high pressure difference Dp1,2 finds a support or a complete takeover of the aqueous humor (ab) transport through the micropump 3 of the eye implant 1 instead of.

Durch den mittels der Mikropumpe 3 und den Drucksensoren S1, S2 sowie der Sender-/Controller-Einheit 4 geschaffenen Pumpmechanismus werden durch Zu- und Abschaltung der Mikropumpe 3 kontinuierlich oder diskontinuierlich veränderliche in der Regel durch die Enkapsulierung zunehmende Abflusswiderstände im Ausströmgebiet II überwunden, so dass stets ein ausreichender Kammerwasserabfluss ermöglicht und so in vorteilhafter Weise über lange Zeit aufrechterhalten wird.By means of the micropump 3 and the pressure sensors S1, S2 and the transmitter / controller unit 4 created pump mechanism by switching on and off the micropump 3 continuously or discontinuously variable, usually by the encapsulation, increased drainage resistances in the outflow region II, so that a sufficient discharge of the aqueous humor is always possible and thus advantageously maintained over a long period of time.

Zweite Ausführungsform:Second embodiment:

3 zeigt in einer zweiten Ausführungsform ein Augenimplantat 1’, bei der auf den zweiten Drucksensor S2 im Ausströmgebiet II verzichtet wurde und bei dem die Sender-/Controller-Einheit 4’ separat außerhalb des Elastomerschlauches 1-1 angeordnet ist. 3 shows in a second embodiment, an eye implant 1' in which the second pressure sensor S2 was dispensed with in the outflow region II and in which the transmitter / controller unit 4 ' separately outside the elastomer hose 1-1 is arranged.

In der zweiten Ausführungsform handelt es sich somit um eine "außenliegende" Sender-/Controller-Einheit 4.The second embodiment is thus an "external" transmitter / controller unit 4 ,

Der Vorteil dieser zweiten Ausführungsform besteht insbesondere in geringeren Anforderungen an die Miniaturisierung, da weniger Komponenten im Augenimplantat 1’ der zweiten Ausführungsform instrumentiert werden müssen, das heißt im Augenimplantat 1’ muss nur noch der Hohlkanal 2, der erste Drucksensor und die Mikropumpe 3 „instrumentiert“ – untergebracht werden. The advantage of this second embodiment is in particular smaller requirements for miniaturization, since fewer components in the eye implant 1' The second embodiment must be instrumented, that is in the eye implant 1' all that remains is the hollow channel 2 , the first pressure sensor and the micropump 3 "Instrumented" - to be accommodated.

Die Anmelderin hat für die zweite Ausführungsform auf ein Blockschaltbild verzichtet, da dort lediglich auf die Darstellung des zweiten Drucksensors S2 verzichtet werden muss, um ein analoges Blockschaltbild zu erhalten. Der Aufbau entspricht der Beschreibung der ersten Ausführungsform, jedoch wird kein zweiter Drucksensor S2 angeordnet. Bei der zweiten Ausführungsform des Augenimplantats 1’ wird somit kein zweiter Druck p2 gemessen, da der zweite Drucksensor S2 nicht vorhanden ist.The applicant has dispensed with a block diagram for the second embodiment, since there only has to be dispensed with the representation of the second pressure sensor S2, to obtain an analog block diagram. The structure corresponds to the description of the first embodiment, but no second pressure sensor S2 is arranged. In the second embodiment of the eye implant 1' Thus, no second pressure p2 is measured, since the second pressure sensor S2 is not present.

Wir erwähnt ist der erste Druck p1 in der vorderen Augenvorderkammer A2 medizinisch besonders relevant. In der vorderen Augenvorderkammer A2 (Einströmgebiet I) wird der Grenzwert p1max ermittelt, ab dem eine Drainage des Kammerwassers durch den Hohlkanal 2 des Augenimplantats 1’ zum Ausströmgebiet II notwendig wird. Auf die Erfassung des zweiten Druckes p2 kann bei der Prämisse der geringere Anforderungen an die Miniaturisierung verzichtet werden.As mentioned, the first pressure p1 in the anterior chamber of the forehead A2 is of particular medical relevance. In the front eye front chamber A2 (inflow region I), the limit value p1max is determined, from which a drainage of the aqueous humor through the hollow channel 2 of the eye implant 1' to Ausströmgebiet II is necessary. The detection of the second pressure p2 can be dispensed with on the premise of the lower requirements for miniaturization.

Die zu der ersten Ausführungsform genannten Vorteile können unter der Berücksichtigung des nicht erfassbaren zweiten Druckes p2 analog auf die zweite Ausführungsform übertragen werden.The advantages mentioned in relation to the first embodiment can analogously be transferred to the second embodiment taking into account the non-detectable second pressure p2.

Dritte Ausführungsform: Third embodiment:

Es versteht sich, dass unter Berücksichtigung der ersten und zweiten Ausführungsform eine dritte Ausführungsform möglich ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass beide Drucksensoren S1, S2 instrumentiert werden und ausschließlich die Sender-/Controller-Einheit 4’ außerhalb des Elastomerschlauches 1-1 angeordnet ist. Die zu der ersten Ausführungsform genannten Vorteile gelten auch für die dritte Ausführungsform. Hinzu kommt, dass die dritte Ausführungsform die Vorteile der ersten Ausführungsform mit dem Vorteil geringerer Anforderungen an die Miniaturisierung (Vereinfachung aufgrund der außen liegenden Sender-/Controller-Einheit 4’) und die Vorteile der zweiten Ausführungsform, insbesondere den Vorteil der Möglichkeit der Einzeldruckmessung p1, p2 beziehungsweise der Differenzdruckmessung Dp1,2 in einem oder in beiden Kompartiment/en A2, A12 vereint. It is understood that, taking into account the first and second embodiments, a third embodiment is possible, which is characterized in that both pressure sensors S1, S2 are instrumented and exclusively the transmitter / controller unit 4 ' outside the elastomer hose 1-1 is arranged. The advantages mentioned for the first embodiment also apply to the third embodiment. In addition, the third embodiment has the advantages of the first embodiment with the advantage of lower miniaturization requirements (simplification due to the external transmitter / controller unit 4 ' ) and the advantages of the second embodiment, in particular the advantage of the possibility of individual pressure measurement p1, p2 or the differential pressure measurement Dp1,2 in one or both compartments / s A2, A12 united.

4 zeigt die Lage des Augenimplantats 1’ der zweiten Ausführungsform für eine Drainage des Kammerwassers aus der vorderen Augenkammer A2 (erstes Kompartiment) in den Subkonjunktivalraum A12 (zweites Kompartiment). 4 shows the location of the eye implant 1' of the second embodiment for draining the aqueous humor from the anterior chamber A2 (first compartment) into the subconjunctival space A12 (second compartment).

Zur Verdeutlichung der Anordnung des Augenimplantats 1’ im Auge A ist die Augenlinse A1, die Hornhaut A3, der Ziliarmuskel A4, die Bindehaut A5, die Iris A6, die hintere Augenkammer A7, die Pupille A8, der Kammerwinkel A9, die Aderhaut A10 sowie die Sklera A11 und die Zonulafasern A13 dargestellt.To clarify the arrangement of the eye implant 1' in the eye A the eye lens A1, the cornea A3, the ciliary muscle A4, the conjunctiva A5, the iris A6, the posterior chamber A7, the pupil A8, the chamber angle A9, the choroid A10 as well as the sclera A11 and the zonule fibers A13 are shown.

Das Augenimplantat 1’ erstreckt sich somit vom Kammerwinkel A9 bis in den Subkonjunktivalraum A12. Das erste Kompartiment ist somit in die mit Kammerwasser gefüllte vordere Augenkammer A2. Das zweite Kompartiment ist somit der Subkonjunktivalraum A12. der Implantationsraum liegt zwischen den genannten Kompartimenten und der Bindehaut A5 auf der einen Seite sowie dem Ziliarmuskel A4 und der Sklera A11 auf der anderen Seite.The eye implant 1' thus extends from the chamber angle A9 to the subconjunctival space A12. The first compartment is thus in the filled with aqueous humor anterior chamber A2. The second compartment is thus the subconjunctival space A12. the implantation space lies between the compartments and the conjunctiva A5 on one side and the ciliary muscle A4 and the sclera A11 on the other side.

In der zweiten Ausführungsform ist die "außen liegende" separate Sender-/Controller-Einheit 4 im Ausströmgebiet II, mithin im Subkonjunktivalraum A12 angeordnet. Es versteht sich, dass die Sender-/Controller-Einheit 4 gemäß der ersten Ausführungsform innerhalb des Augenimplantats 1 angeordnet ist, so dass eine separate Implantation der Sender-/Controller-Einheit 4 im Subkonjunktivalraum A12 nicht notwendig ist. Hierin liegt wiederum ein Vorteil der ersten gegenüber der zweiten Ausführungsform, bei der die Instrumentierung vollständig innerhalb des Elastomerschlauches 1-1 angeordnet, insbesondere eingebettet ist.In the second embodiment, the "outboard" separate transmitter / controller unit 4 in the outflow area II, thus arranged in the subconjunctival space A12. It is understood that the transmitter / controller unit 4 according to the first embodiment within the eye implant 1 is arranged so that a separate implantation of the transmitter / controller unit 4 is not necessary in the subconjunctival space A12. Herein again is an advantage of the first over the second embodiment in which the instrumentation is completely within the elastomeric tube 1-1 arranged, in particular embedded.

Die bisherige Beschreibung betrifft eine Implantationsvariante zwischen der vorderen Augenkammer A2 und dem Subkonjunktivalraum A12.The previous description relates to an implantation variant between the anterior chamber A2 and the subconjunctival space A12.

In einer zweiten Implantationsvariante werden das jeweilige Augenimplantat 1, 1’ in einer der drei genannten Ausführungsformen zwischen der vorderen Augenkammer A2 und dem nicht näher dargestellten Uveoskleralraum implantiert. In sofern findet bei der zweiten Implantationsvariante gegenüber der ersten Implantationsvariante einer Veränderung des zweiten Kompartimentes statt, so dass der zweite Druck p2 bei Vorhandensein eines zweiten Drucksensors S2 (erste und dritte Ausführungsform) jetzt im Uveoskleralraum gemessen wird. Die ermittelbare Druckdifferenz Dp1,2 zwischen der vorderen Augenkammer A2 und dem Uveoskleralraum kann sich im Vergleich zur ersten Implantationsvariante (dort erfolgt die Messung – wie erläutert – zwischen der vorderen Augenkammer A2 und dem Subkonjunktivalraum A12) von der Druckdifferenz unterscheiden. Die Höhe des zweiten Druckes p2 beziehungsweise die Höhe der Druckdifferenz Dp1,2 ist somit je nach Implantationsvariante von der Auswahl des zweiten Kompartimentes (Implantation des zweiten Endes des Augenimplantats 1, 1’ entweder im Subkonjunktivalraum A12 oder im Uveoskleralraum) abhängig. In a second implantation variant, the respective eye implant 1 . 1' implanted in one of the three embodiments mentioned between the anterior chamber A2 and the Uveoskleralraum not shown. In the case of the second implantation variant, a change of the second compartment takes place in comparison with the first implantation variant, so that the second pressure p2 in the presence of a second pressure sensor S2 (first and third embodiment) is now measured in the uveoscleral space. The ascertainable pressure difference Dp1,2 between the anterior chamber A2 and the uveoscleral space may differ from the pressure difference in comparison to the first implantation variant (there the measurement takes place - as explained - between the anterior chamber A2 and the subconjunctival space A12). The height of the second pressure p2 or the height of the pressure difference Dp1,2 is thus depending on the implantation variant of the selection of the second compartment (implantation of the second end of the eye implant 1 . 1' either in the subconjunctival space A12 or in the uveoscleral space).

Bei der zweiten Implantationsvariante wird die außen liegende separate Sender-/Controller-Einheit 4 (zweite Ausführungsform), jedoch wie bei der ersten Implantationsvariante gemäß der Darstellung 4 im Subkonjunktivalraum A12 angeordnet. In the second implantation variant, the external separate transmitter / controller unit 4 (second embodiment), but as in the first implantation variant as shown 4 arranged in the subconjunctival space A12.

Sowohl die Sensoren S1, S2 als auch die Sender-/Controller-Einheit 4, 4’ als auch Mikropumpe 3 werden mit einer elektrischen Energieversorgung versehen.Both the sensors S1, S2 and the transmitter / controller unit 4 . 4 ' as well as micropump 3 be provided with an electrical power supply.

Es wird vorgeschlagen Energiespeicherelemente zu verwenden, wobei vorgesehen ist ein Energiespeicherelement in der Sender-/Controller-Einheit 4, 4’ und ein Energiespeicherelement in der Mikropumpe 3 anzuordnen. Das Energiespeicherelement in der Sender-/Controller-Einheit 4, 4’ übernimmt dabei auch die Energieversorgung des Sensors S1 oder der Sensoren S1, S2.It is proposed to use energy storage elements, wherein there is provided an energy storage element in the transmitter / controller unit 4 . 4 ' and an energy storage element in the micropump 3 to arrange. The energy storage element in the transmitter / controller unit 4 . 4 ' It also takes over the power supply of the sensor S1 or the sensors S1, S2.

Als geeignetes Energiespeicherelement wird als eine erste Ausführungsvariante eine Miniaturbatterie mit hoher Speicherdichte und damit langer Lebensdauer vorgeschlagen. Als andere zweite Ausführungsvariante wird als Energiespeicherelement ein Akkumulator mit hoher Energiedichte oder als dritte Ausführungsvariante wird als Energiespeicherelement ein Kondensator mit hoher Kapazität vorgesehen. Kombinationen verschiedener Energiespeicherelemente in einem Augenimplantat 1, 1’ sind denkbar.As a suitable energy storage element is proposed as a first embodiment, a miniature battery with high storage density and thus long life. As another second embodiment variant, an accumulator with a high energy density is used as the energy storage element, or as a third embodiment, a capacitor with a high capacity is provided as the energy storage element. Combinations of different energy storage elements in an eye implant 1 . 1' are conceivable.

Beispielsweise wird eine Miniaturbatterie nach der ersten Ausführungsvariante so ausgelegt, dass der Betrieb des instrumentierten Augenimplantats 1, 1’ für eine ausreichende Zeitdauer gesichert ist. Solche Miniaturbatterien werden vergleichsweise seit mehr als 10 Jahren bei Herzschrittmachern verwendet. In der zweiten und dritten Ausführungsvariante wird eine regelmäßige Aufladung der Energiespeicherelemente aus einer externen Energiequelle durch elektromagnetische Kopplung vorgesehen, die ohne Ausbau des Augenimplantats 1, 1’ von außen mittels eines Ladegerätes durchgeführt wird. For example, a miniature battery according to the first embodiment is designed so that the operation of the instrumented eye implant 1 . 1' is secured for a sufficient period of time. Such miniature batteries are used comparatively for more than 10 years in cardiac pacemakers. In the second and third embodiment, a regular charging of the energy storage elements from an external energy source by electromagnetic coupling is provided, which without removing the eye implant 1 . 1' is performed from the outside by means of a charger.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Augenimplantat eye implant
1’1': Augenimplantat eye implant
1-11-1: Hüllkörper (Schlauch/Elastomerschlauch) Enveloping body (hose / elastomer hose)
1-21-2: Äußere Oberfläche Outer surface
1-31-3: Innere Oberfläche Inner surface
22: Hohlstruktur (Drainage) Hollow structure (drainage)
3 3: Mikropumpemicropump
S1S1: erster Drucksensor first pressure sensor
S2S2: zweiter Drucksensor second pressure sensor
44: Sender mit integriertem Controller (innen liegend) Transmitter with integrated controller (inside)
4’4 ': Sender mit integriertem Controller (außen liegend) Transmitter with integrated controller (external)
4-14-1: Verbindungsleitungen, elektrisch Connecting cables, electrical
55: Öffnungen openings
5A5A: erste Öffnung first opening
5B5B: zweite Öffnung second opening
66: Antenne auf/in 4, 4’ montiertAntenna on / in 4 . 4 ' assembled
77: Empfänger receiver
88th: Antenne auf/in 7 Antenna on / in 7
p1p1: erster Druck (intraokularer Druck) first pressure (intraocular pressure)
p2p2: zweiter Druck second pressure
Dp1, 2Dp1, 2: Differenzdruck differential pressure
P1P1: Abflussrichtung drain direction
AA: Auge eye
A1A1: Augenlinse eye lens
A2 A2: vordere Augenkammer mit Kammerwasser anterior chamber of the eye with aqueous humor
A3A3: Hornhaut cornea
A4A4: Ziliarmuskel ciliary muscle
A5A5: Bindehaut conjunctiva
A6A6: Iris iris
A7A7: hintere Augenkammer posterior chamber of the eye
A8A8: Pupille pupil
A9 A9: Kammerwinkelchamber angle
A10A10: Aderhaut choroid
A11A11: Sklera (Lederhaut) Sclera (dermis)
A12A12: Ausnehmung über der Sklera (Subkonjunktivalraum) Recess above the sclera (subconjunctival space)
A13A13: Zonulafasern Zonulafasern
II: Einströmgebiet Einströmgebiet
IIII: Ausströmgebiet Ausströmgebiet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 000019858172 A1 [0009]
DE 102004055220 A1 [0010]
WO 2006036715 A3 [0011]
DE 102007004906 [0043]

Claims

Eye implant ( 1 . 1' ) for the treatment and monitoring of glaucomatous disease comprising a biocompatible, liquid-impermeable envelope ( 1-1 ) with one on both sides of the longitudinal extent of the envelope body ( 1-1 ) open hollow structure ( 2 ), which at a first end of the envelope body ( 1-1 ) a first opening ( 5A ) for the inflow of aqueous humor from a first compartment (A2) of the eye (A) and at a second end an end-side second opening ( 5B ) for the outflow of ocular aqueous humor into a second compartment (A12) of the eye (A), characterized in that in the envelope body ( 1-1 ) at least one first pressure sensor (S1) or a first and second pressure sensor (S1, S2) and in the hollow structure ( 2 ) at least one pump ( 3 ), wherein the at least one first pressure sensor (S1) in the first compartment (A2) at least a first pressure (p1) or the first and second pressure sensor (S1, S2) the first pressure (p1) in the first compartment (A2 ) and a second pressure (p2) in the second compartment (A12), so that at least in dependence on the detected first pressure (p1; p1norm; p1max) in the first compartment (A2) or in dependence on the detected first pressure (p1; p1Max) and the detected second pressure (p2) in the respective compartments (A2, A12) to connect or disconnect the at least one pump ( 3 ) is feasible.

Eye implant ( 1 . 1' ) according to claim 1, characterized in that the eye implant ( 1 . 1' ) a transmitter / controller unit ( 4 . 4 ' ), which are connected via connecting lines ( 4-1 ) with the pump ( 3 ) and communicates with at least one of the pressure sensors (S1, S2).

Eye implant ( 1 . 1' ) according to claim 1, characterized in that the transmitter / controller unit ( 4 . 4 ' ) in the enveloping body ( 4 . 1-1 ) or outside the envelope ( 4 ' . 1-1 ) is arranged.

Eye implant ( 1 . 1' ) according to claim 2 and 3, characterized in that in or on the transmitter / controller unit ( 4 . 4 ' ) as an interface between the transmitter / controller unit ( 4 . 4 ' ) and in or on an extracorporeal receiver ( 7 ), which serves as an evaluation and control device, one antenna each ( 6 . 8th ) is arranged.

System for the treatment and monitoring of glaucoma disease, comprising - an eye implant ( 1 . 1' ) with an instrumentation ( 3 , S1 / 3, S1, S2) according to at least one of claims 1 to 4 and - an extracorporeal receiver ( 7 ), the telemetric measurement data from one to the eye implant ( 1 . 1' ) transmitter / controller unit ( 4 . 4 ' ) receives and evaluates and the on the instrumentation ( 3 , S1 / 3, S1, S2) acting or regulating.

Method for the treatment and monitoring of glaucomatous disease, in which ocular aqueous humor is immobilized by means of an ocular implant placed in the eye (A) ( 1 . 1' ) according to at least one of claims 1 to 6 via an end-side first opening ( 5A ) of the eye implant ( 1 . 1' ) from a first compartment (A2) of the eye (A) and an end-side second opening ( 5B ) is conveyed to a second compartment (A12) of the eye (A), characterized in that the first pressure (p1) in the first compartment (A2) or the first and second pressures (p1, p2) in the first and second compartment (A2 , A12) is detected and pressure-dependent control or regulation of the flow rate of the aqueous humor is performed.

A method according to claim 6, characterized in that - the first pressure (p1) in the first compartment (A2) of the eye (A) is detected, and - the first pressure (p1) is compared with a standard value (p1norm), and when the standard value (p1Norm) is exceeded, the flow rate is controlled via a predefinable limit value (p1max).

A method according to claim 7, characterized in that - the first pressure (p1) in the first compartment (A2) and the second pressure (p2) in the second compartment (A12) the eye (A) is detected, and - the first pressure (p1) is compared with a standard value (p1Norm), and - when the standard value (p1Norm) is exceeded over a predefinable limit value (p1max), a regulation of the flow rate as a function of the differential pressure (Dp1, 2) between the first and the second pressure (p1 , p2).

Arrangement of an eye implant ( 1 . 1' ) for the treatment and monitoring of glaucomatous disease in an eye (A) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the first end in a first compartment of the eye (A), the anterior chamber (A2) and the second end in a second compartment of the eye (A), in one Recess above the sclera (A12) the subconjunctival space or a Uveoskleralraum is arranged, wherein a transmitter / controller unit ( 4 . 4 ' ) regardless of the arrangement of the second end either within the envelope ( 1-1 ) of the eye implant ( 1 ) or outside the envelope ( 1-1 ) of the ophthalmic implant is located in the recess above the sclera (A12) of the subconjunctival space.