ITCS960007A1 - "micropancreas artificiale" - Google Patents

Description

MICROPANCREAS ARTIFICIALE

RIASSUNTO

Π micropancreas è un apparecchio di dimensioni ridotte tale da essere ospitato nella cavità orale:- Consta di un rivelatore di glicemia (o, se usato per altri scopi il rilevatore di altre sostanze) - sensore -e di una micropompa che inietta insulina (o altra sostanza se utilizzato per altri scopi) a seconda del valore rilevato dal sensorec-Le due parti sono collegate con un ponte cavo contenente un serbatoio d'insulina (o di altro farmaco o sostanza occorrente)ed un sistema che trasforma una differenza di potenziale elettrochimica determinata dal sensore in impulsi alla micropompa!- L'apparecchio può essere usato anche per iniettare altri tipi di sostanze previa analisi di un'altra sostanza.-

RELAZIONE

Il pancreas è un organo di peso di 50 grammi circa, posto nell'addome dietro lo stomaco, che svolge duplice funzione: l'una esocrina e l'atra endocrina;- La prima, quella esocrina, permette la produzione di succhi pancreatici necessari alla digestione; la seconda, quella endocrina, è deputata alla produzione di due ormoni: il glucagone, prodotto dalle celluce alfa, e l'insulina prodotta dalle cellule beta:- Le cellule beta essendo dotate di specifici recettori, producono l'insulina a seconda della concentrazione del glucosio nel sangue:- nel paziente diabetico tale produzione è alterata a causa della distruzione delle cellule beta:-La finalità di questo progetto è quella di creare un apparecchio tanto piccolo da essere posizionato all'interno del corpo,che fosse in grado d'iniettare insulina a seconda del valore della glicemia e che fosse, quindi, dotato di un sistema rilevatore della glicemia, di un serbatoio d'insulina e di una micropompa:- Si tratta, dunque, di un micropancreas artificiale:- L'apparecchio può essere, inoltre, usato anche per la somministrazione di altri tipi di sostanza previa analisi di un‘altra:-Esso consta di un pilastro cavo dalle dimensioni di circa 8 mms di diametro e di circa 12 mm: di altezza (nel disegno è il pilastro A), sensore, nel quale, a tempi ritmici, scorrono, come un clessidra, nelle microfessure ricoperte di un enzima, il glucossidasi, che, a contatto con il glucosio ematico si trasforma e dà luogo ad una differenza di potenzilae elettrochimico:- Tale ensima può anche essere stratificato su nastro scorrevole anzicchè sulle microsfere:-La strozzatura della clessidra è a contatto con l'esterno mediante una fesura attraverso la quale, per capillarità, filtra il plasma ematico: Tale differenza di potenziale è captata dal sensore "A" posto nella stozzatura della clessidra e, mediante conduttori, viene a scaricarsi su di una piastrina di quarzo che, solecitata da tale differenza di potenziale oscilla, così come avviene negli orologi:- La frequenza delle oscillazioni è direttamente proporzionale alla quantità di glucosio del sangue che ha determinato la differenza di potenziale elettrochimico iniziale:-Tale frequenza di oscillazioni è trasmessa, mediante conduttore, ad un microcip simile a quelli dei compiuters, sul quale sono inseriti dei dati di corrispondenza tra frequenza delle oscillazioni e valore della glicemia fungendo, così, da traduttore degli impulsi elettrochimici determinatisi nel pilastro A:- Avviene che ad una determinata frequenza corrisponde un determinato valore della glicemia (per esempio ad una frequenza di 100 oscillazioni al secondo corrisponderanno 100 mg/dl glicemia):- Il segnale d'uscita pilota una micropompa contenuta nel pilastro B di dimensioni simili al primo:- A seconda del valore della glicemia registrata dal microcip, questa pompa inietterà una quantità ben determinata d'insulina·: I due pilastri A e B sono collegati tra di loro da un ponte cavo delle dimensioni di circa 10x5x8 mm: e dallo spessore di circa 2 mms:- Tale ponte, essendo vuoto, alloggia all'interno la piastrina di quarzo, il microcip, la batteria e funge da serbatoio d'insulina e/o altro:- Il tutto costituisce una struttura unica e rigida:- Tale struttura, che è il nostro micropancreas, vien tenuto in sito da impianti osteointegrati analoghi a quelli usati in odontoiatria e posti in posizione equidistanti l'uno dall'altro e ed allogati in bocca, nell'osso mascellare o mandibolare:-In caso di necessità, il sistema può essere esteso a più element allungando il ponte ampliandone notevolmente il volume:

ESEMPIO ESPLICATIVO DELL'USO

In bocca, nel trigono retromolare (ove solitamente c'è il terzo molare, comunemente definito dente del giudizio che, all 'occorrenza, può essere estratto), vengono posti due impianti osteointegrati a contatto con la corticale ossea;- Nel caso in cui non ci sia osso a sufficienza si può ricorrere all 'uso di membrane osteoindutti ve per la crescita ossea:-Tali impianti, vuoti all 'interno, hanno la forma di una vite cilindrica dal diametro interno di circa 8 mm:, quello esterno circa 12 mm. ed uno spessore di circa 2 mm:, sono il titanio ed hanno un'altezza di circa 14 mm .·- Qeusti due impianti ospitano, rispetti vametne, il pilastro A e quello B:-I pilastri vengono quindi fissati agli impianti mediante una vite di bloccaggio o altro sistema di fissaggio

Il tutto, pilastro A, pilastro B, ponte di congiunzione - che in questo caso viene modellato come un molare - forma una struttura unica alloggiata all 'osso mandibolare;-l'impianto "A" contenente il pilastro "A" contenente la clessidra ha una feritoia a diretto contatto con l 'osso mandibolare da dove, per capillarità, filtra il plasma ematico necessario ad innescare la reazione elettrochimica:

L'impianto "B" con il pilastro "B", contenente la micropompa, porta un'apertura - la sede d'iniezione - attraverso la quale la pompa inietterà l'insulina nell'osso mandibolare circostante:- L'insulina, così iniettata, verrà assorbita e passerà in circolo, ove svolgerà l'effetto terapeutico desiderato;-Poiche la clessidra del pilastro "A" può ospitare circa 1000 microsfere ed il serbatoio può contenere 5000 unità d’insulina concentrata a 5000 U/ml:, il nostro dispositivo ha un'autonomia di oltre 30 giorni, se applicato ad un paziente di 100 Kg;;-Periodicamente, con scadenza mensile, si può cambiare tutto il blocco (pilastro A, pilastro B, ponte di congiunzione) che, si ripete, è una struttura unica e rigida ed assemblata:-Basta allentare, semplicemente, le due viti di bloccaggio e rimettere un altro monoblocco al suo posto:- Naturalmetne i monoblocchi sono prodotti già completi di serbatoio, clessidra e batteria carichi·

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONE Si rivendicano: - Le dimensioni ridotte tali che possa essere alloggiato in bocca;-- Il sistema di tenuta in situ mediante impianto endess; - La facilità d’accesso per il ricambio delle parti; - Il meccaniscmo d'iniezione d'insulina in funzione delle glicemia:-- Il meccanismo che, in un'apparecchio di dimensioni ridotte, permette di somministrare una qualsiasi sostanza previo analisi semiquantitativa di un'altra; - l'espandibilità del sistema anche a più elementi il monoblocco o il sistema modulare.