Eine Mikroperfusionsvorrichtung, wie die Erfindung sie betrifft, weist ein Gehäuse, eine Perfusatzuführung, eine innere Kanüle, eine Perfusionskanüle, ein Sammelbehältnis und einen Perfusatabfluss auf. Die innere Kanüle ist von dem Gehäuse und/oder der Perfusionskanüle aufgenommen. Die Perfusionskanüle ragt an einer Unterseite des Gehäuses von dem Gehäuse ab und umgibt die innere Kanüle. Die innere Kanüle weist zwei Kanülenöffnungen auf. Die im implantierten Zustand, d. h. im subkutan plazierten Zustand, distale Kanülenöffnung wird im folgenden als vordere Kanülenöffnung und die demgegenüber dem Gehäuse nähere andere Kanülenöffnung wird im folgenden als hintere Kanülenöffnung bezeichnet. Die innere Kanüle umschließt zwischen ihrer vorderen Kanülenöffnung und ihrer hinteren Kanülenöffnung ein inneres Lumen. Durch die innere Kanüle und die umgebende Perfusionskanüle wird ein koaxiales Strömungssystem mit dem inneren Lumen und einem zwischen der inneren Kanüle und der Perfusionskanüle gelegenen äußeren Lumen gebildet. Eine Spülflüssigkeit, im folgenden Perfusat genannt, wird durch die Perfusatzuführung bis zu der hinteren Kanülenöffnung zugeführt, durch die hintere Kanülenöffnung in das innere Lumen eingeleitet, durchströmt das innere Lumen, verlässt das innere Lumen durch die vordere Kanülenöffnung hindurch in das umgebende äußere Lumen und strömt in dem äußeren Lumen zurück auf das Gehäuse zu, tritt in den Abfluss ein und gelangt durch den Abfluss hindurch schließlich in das Sammelbehältnis.

Die Förderung des Perfusats erfolgt bei bekannten Perfusions-oder Dialysevorrichtungn mittels Pumpen, die wahlweise oder kombiniert in der Perfusatzuführung oder in dem Perfusatabfluss angeordnet sind und das Perfusat durch die Perfusatzuführung und die beiden Lumen in das Sammelbehältnis fördern. Für solche Fördersysteme sind Energiequellen und Steuerungen vorgesehen.

DE 44 26 694 C2, DE 44 01 400 A1 und DE 44 05 149 C2 offenbaren eine Mikroperfusionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, bei der zur Förderung des Perfusats Pumpen vorgesehen sind, die auf der Seite der Perfusatzufuhr angeordnet sind. DE 196 12 105 AI offenbart hingegen eine Mikroperfusions-vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, bei der zur Förderung des Perfusats eine Pumpe auf der Seite der Perfusatableitung angeordnet ist.

DE 44 10 224 AI offenbart ein miniaturisiertes Analysesystem, bei dem ein Druck-behälter mit veränderbarem Volumen an einen Fließkanal angeschlossen ist, um Flüssigkeit durch das System zu drücken bzw. zu saugen.

DE 195 39 241 C2 offenbart eine Saugpumpe zum Absaugen von Körperflüssigkeit aus einem Körperraum, bei der ein als Balg ausgebildeter Aufnahmeraum vorgesehen ist, der über ein mechanisches Druckventil mit einem Katheter in Verbindung steht, der zu dem abzusaugenden Körperraum läuft.

US 3,809,087 offenbart eine kontinuierlich arbeitende Saugvorrichtung zum Absaugen von Körperflüssigkeit aus postoperativen Wunden, mit einem vorgespannten Balg, der bei Expansion Körperflüssigkeit ansaugt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Mikroperfusionsvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art mit einer vereinfachten Förderung des Perfusats zu schaffen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein volumenveränderliches Sammelbehältnis verwendet wird, in dem durch Volumenvergrößerung ein Unterdruck erzeugbar ist und im Betrieb erzeugt wird, durch den das Perfusat in das Sammelbehältnis gesogen wird.

Der erzeugbare Unterdruck besteht in Bezug auf die Perfusatzuführung. Das Sammelbehältnis ist vorzugsweise luftdicht, grundsätzlich ist jedoch nur erforderlich, dass bei einer Volumenvergrößerung des Sammelbehältnisses ein Druckausgleich durch die Wandungen des Sammelbehältnisses nur so langsam stattfinden kann, dass im Sammelbehältnis der besagte Unterdruck während der Vergrößerung des Behältnisvolumens herrscht. Bevorzugt bleibt der Unterdruck auch noch bestehen, wenn das Sammelbehältnis in eine aufgeweitete Endform gebracht worden ist, um dann das Perfusat aus dem äußeren Lumen einzusaugen.

Das Sammelbehältnis kann mit dem Gehäuse lediglich durch den Abfluss verbunden sein.

Das Sammelbehältnis kann durch eine elastische Rückstellkraft eines Rückstellelements, das beispielsweise von einer eingebauten Druckfeder oder einer elastisch verformbaren Behältniswandung gebildet wird, aufgeweitet werden. Das Rückstellelement wird im vorgespannten Zustand gehalten, beispielsweise durch eine von außen angreifende Vorspanneinrichtung. Durch Lösen der Vorspanneinrichtung wird das Rückstellelement freigegeben und weitet das Sammelbehältnis bei seinem Entspannen auf.

Besonders bevorzugt ist das Sammelbehältnis mit einer Wandung oder einem Wandungsteil an dem Gehäuse festgelegt oder festlegbar. Eine andere Behältniswandung oder ein anderer Wandungsteil des Sammelbehältnisses ist gegenüber dem Gehäuse bewegbar, so dass das Sammelbehältnis durch die Bewegung dieser Behältniswandung relativ zu der festgelegten Behältniswandung aufgeweitet werden kann. Bei Festlegung des Sammelbehältnisses an dem Gehäuse wird eine besonders kompakte Bauweise der Mikroperfusionsvorrichtung erhalten.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen durchragt die innere Kanüle das Gehäuse und ist von dem Gehäuse aus einer vorderen Verschiebeposition in eine hintere Verschiebeposition in Längsrichtung verschiebbar aufgenommen. Das Sammelbehältnis ist mit dem Gehäuse fest verbindbar oder verbunden, wie vorstehend beschrieben, d. h. zumindest eine Wandung des Sammelbehältnisses ist an dem Gehäuse festgelegt oder wird durch das Gehäuse gebildet. Die bewegbare Wandung ist mit der inneren Kanüle durch einen Mitnehmer verbunden. Zwischen der inneren Kanüle und dem Mitnehmer besteht vorzugsweise eine vollkommen starre Verbindung. Grundsätzlich genügt auch eine in Bezug auf die Verschieberichtung verschiebe-und schwenksichere Verbindung. Die Verbindung zwischen dem Mitnehmer und der bewegbaren Wandung des Sammelbehältnisses ist vorzugsweise ebenfalls vollkommen starr, oder es besteht eine Verbindung, die eine Schwenkbewegung zwischen dem Mitnehmer und der bewegbaren Wandung des Sammelbehältnisses erlaubt, was zum Verhindern von Verklemmung sogar bevorzugt sein kann.

Vorzugsweise findet die Volumenvergrößerung des Sammelbehältnisses bei solch einer Verschiebung der inneren Kanüle aus ihrer vorderen Verschiebeposition in die hintere Verschiebeposition statt, bei der gleichzeitig die Verbindung zwischen der Perfusatzuführung und dem inneren Lumen hergestellt wird. Die Verbindung wird dadurch hergestellt, dass die hintere Nadelöffnung in der hinteren Verschiebeposition der inneren Kanüle in der Perfusatzuführung zu liegen kommt.

Das Sammelbehältnis ist vorzugsweise als Balg ausgebildet mit zwei in sich starren Behältniswandungen, die durch eine flexible Wandung miteinander verbunden sind.

Anstatt oder zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Saugförderung kann eine Druckförderung vorgesehen sein. Als Druckfördermittel kann ein an die Perfusatzuführung angeschlossenes Perfusatvorratsbehältnis vorgesehen sein, dessen Volumen durch die Bewegung einer Behältniswandung in Richtung auf eine andere Behältniswandung zu verkleinert wird, so dass in solch einem Perfusatvorratsbehältnis ein Überdruck relativ zu dem Druck im Perfusatabfluss erzeugt wird. Die vorstehend beschriebenen Mechanismen zur Herbeiführung der Volumenvergrößerung des Sammelbehältnisses können in analoger Weise auch zur Verkleinerung des Volumens des Perfusatvorratsbehältnisses verwendet werden.

Die Mikroperfusionsvorrichtung der Erfindung kann mit Vorteil zu einem autonomen Perfusionssystem weitergebildet werden, indem die Perfusatzuführung an ein flexibles Perfusatvorratsbehältnis angeschlossen oder selbst als Fortsatz solch eines Vorratsbehältnisses ausgebildet ist. Solch ein flexibles Vorratsbehältnis kann vorteilhafterweise an oder in dem Gehäuse angeordnet sein. Bei einer Volumenvergrößerung des Sammelbehältnisses zieht sich das Vorratsbehältnis bei seiner Entleerung zusammen und setzt seiner Entleerung dadurch keinen oder zumindest keinen praktisch nennenswerten Widerstand entgegen. Das Vorratsbehältnis ist fluiddicht und vorzugsweise auch luftdicht.

In einer bevorzugten Verwendung dient die erfindungsgemäße Mikroperfusionsvorrichtung der Messung bzw. Ermittlung der Glukosekonzentration. Der wenigstens eine Inhaltsstoff der Körperflüssigkeit wird in diesem Fall durch Glukose gebildet. Vorzugsweise wird durch den Spülvorgang ganz einfach die Körperflüssigkeit zusammen mit dem Perfusat gewonnen.

Es kann mittels der erfindungsgemäßen Mikroperfusionsvorrichtung bei Verwendung eines entsprechenden Perfusats bzw. Spülfluids ein bestimmter Inhaltsstoff auch selektiv zusätzlich zur mitgespülten Körperflüssigkeit gewonnen werden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Fluidverbindung zwischen der Perfusatzuführung und der inneren Kanüle nur in der hinteren Verschiebeposition der inneren Kanüle. Die Perfusatzuführung ist in diesem Fall ein in dem Gehäuse ausgebildeter Zuführkanal. In der hinteren Verschiebeposition öffnet sich die innere Kanüle mit ihrer hinteren Kanülenöffnung in diesen Zuführkanal hinein. Dabei wird sichergestellt, dass in dem Gehäuse die Perfusatabführung fluiddicht gegenüber der Perfusatzuführung abgeschlossen ist. Vorzugsweise sind hierfür im Gehäuse entsprechende Dichtungsmittel vorgesehen.

Die hintere Kanülenöffnung der inneren Kanüle und damit das innere Lumen können aber auch permanent mit der Perfusatzuführung verbunden sein. Hierfür kann ein die Perfusatzuführung bildender Katheter ganz einfach über das nach hinten stirnseitig offene hintere Ende der inneren Kanüle gestülpt oder anderweitig fluiddicht mit dem inneren Lumen verbunden sein.

Die Perfusionskanüle kann grundsätzlich durch einen mantelseitig geschlossenen Katheter mit lediglich einer offenen vorderen Stirnseite gebildet werden. Bevorzugt ist der Perfusionskanüle jedoch seitlich für den wenigstens einen Inhaltsstoff durchlässig. Eine Perfusionskanüle mit durchlässigem Mantel kann aus einem porösen Material hergestellt sein, das für den wenigstens einen Inhaltsstoff, die Körperflüssigkeit insgesamt oder selektiv nur für den wenigstens einen Inhaltsstoff durchlässig ist. Die Durchlässigkeit kann auch durch eine Perforation erzielt werden, die unmittelbar bei der Herstellung der Perfusionskanüle gebildet oder nachträglich eingearbeitet wird, beispielsweise mittels Lasern.

Bei perforierter Perfusionskanüle sind die seitlichen Perforationsöffnungen der Perfusionskanüle in Katheterlängsrichtung vorzugsweise langgestreckt, um eine möglichst hohe Stabilität gegen Stauchung zu erhalten. Ein Stauchen des Katheters beim Einführen in das Gewebe, auch bekannt als Peal Back Effekt, wird dadurch verhindert oder zumindest gering gehalten. Besonders bevorzugt sind die Perforationsöffnungen nicht entlang einer sich in Längsrichtung der Perfusionskanüle erstreckenden Linie, sondern in Umfangsrichtung der Perfusionskanüle zueinander versetzt bzw. auf Lücke angeordnet.

Besonders bevorzugt ist die innere Kanüle eine Einstechnadel, beispielsweise eine Stahlnadel, die auch zum subkutanen Plazieren der Perfusionskanüle dient. Grundsätzlich kann die innere Kanüle aber auch wie bei herkömmlichen Perfusions-oder Dialysevorrichtungn durch eine erst nach der subkutanen Plazierung eingeführte Kanüle gebildet werden.

Um eine Perfusionskanüle zu erhalten, die möglichst schlank ist, weisen der Außenquerschnitt der Einstechnadel und der Innenquerschnitt der Perfusionskanüle bevorzugt eine unterschiedliche Form auf, vorzugsweise derart, dass die Perfusionskanüle nur in Längsstreifen an der Einstechnadel anliegt und zwischen zwei benachbarten Längsstreifen ein Längsspalt verbleibt. Die Perfusionskanüle kann in dieser Ausbildung die Einstechnadel über deren gesamte, im Gewebe befindliche Länge eng umschmiegen. Es verbleibt zwischen der äußeren Mantelfläche der Einstechnadel und der inneren Mantelfläche der Perfusionskanüle dennoch ein Strömungsquerschnitt für das zurückströmende Perfusat. In bevorzugten Ausführungsbeispielen weist entweder die Einstechnadel oder die Perfusionskanüle einen Querschnitt auf, der von der kreisrunden Form abweicht. Weist beispielsweise die Einstechnadel über ihre implantierte Länge einen von der Kreisform abweichenden Außenquerschnitt auf, so kann die Perfusionskanüle einen kreisförmigen Innenquerschnitt aufweisen, der um die Nadel gespannt ist. Ebenso können die Perfusionskanüle einen nicht kreisrunden Innenquerschnitt und die Einstechnadel einen kreisrunden Außenquerschnitt aufweisen. Es können auch der Außenquerschnitt der Einstechnadel und der Innenquerschnitt der Perfusionskanüle von der kreisrunden Form abweichen, solange gewährleistet ist, dass zwischen der Nadel und der Perfusionskanüle ein zum Zwecke des Spülens ausreichender Strömungsquerschnitt verbleibt und die Perfusionskanüle die Einstechnadel zum Zwecke des sicheren Implantierens vorzugsweise eng angeschmiegt umgibt.

Vorzugsweise ist die innere Kanüle in ihrer hinteren Verschiebeposition an dem Gehäuse derart festgelegt, dass es für einen Verwender der Mikroperfusionsvorrichtung taktil spürbar ist, wenn sich die innere Kanüle in ihrer hinteren Verschiebeposition befindet.

Beispielsweise kann die innere Kanüle in die hintere Verschiebeposition einfach gegen einen Anschlag bewegt werden. Die Festlegung der innere Kanüle erfolgt bevorzugt nicht nur gegen ein weiteres Verschieben über die hintere Verschiebeposition hinaus, sondern auch in Bezug auf ein Vorschieben der innere Kanüle. Vorzugsweise wird die innere Kanüle in ihrer hinteren Verschiebeposition an dem Gehäuse mittels einer Rastverbindung, vorzugsweise einer lösbaren Rastverbindung, festgelegt. Für die Festlegung ist an der innere Kanüle vorteilhafterweise ein Vorsprung, eine Delle, ein Schlitz oder dergleichen ausgebildet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die hintere Kanülenöffnung für die Zwecke der Rastverbindung genutzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mikroperfusionsvorrichtung nicht nur zur Gewinnung des wenigstens einen Inhaltsstoffs der Körperflüssigkeit verwendet, sondern dient gleichzeitig als Miniaturmesseinrichtung oder zumindest als Elektrodenplattform für eine Messeinrichtung. Die Messeinrichtung dient vorzugsweise der Messung bzw.

Ermittlung der Konzentration des wenigstens einen Inhaltsstoffs in der Körperflüssigkeit. In der Verwendung als Elektrodenplattform, mit oder ohne integrierte Messeinrichtung, ist eine Elektrode der Messeinrichtung an der Unterseite des Gehäuses, mit der das Gehäuse auf dem Gewebe aufliegt, ausgebildet. Eine Arbeitselektrode der Messeinrichtung steht mit dem abgeführten Spülfluid in elektrischem Kontakt und ist vorzugsweise in dem Abführkanal des Gehäuses angeordnet. Die an der Unterseite des Gehäuses ausgebildete Elektrode bildet die Gegenelektrode zu dieser Arbeitselektrode und dient der Messung eines elektrischen Stroms und/oder eines elektrischen Potentials. Vorzugsweise wird an der Unterseite des Gehäuses eine so große Auflagefläche gebildet, dass die Gegenelektrode eine ausreichend große Kontaktfläche zum Gewebe ausbildet und gleichzeitig als Referenzelektrode verwendet werden kann. Ferner kann sie eine Klebefunktion zum Aufkleben auf die Haut erfüllen.

In der Ausbildung als Miniaturmesseinrichtung ist in dem Gehäuse der Mikroperfusionsvorrichtung ein Sensor angeordnet, mit dem vorzugsweise die Konzentration des wenigstens einen Inhaltsstoffs in der Körperflüssigkeit gemessen wird.

Genauer gesagt, es wird die Konzentration im zurückströmenden Perfusat gemessen und daraus die Konzentration in der Körperflüssigkeit ermittelt. Der Sensor ist möglichst nahe an der Probenentnahmestelle, aber außerhalb des Körpers, an oder in dem Gehäuse in dem Abfluss angeordnet. Vorzugsweise gelangt das zurückströmende Perfusat unmittelbar stromabwärts von dem äußeren Lumen in Messkontakt mit dem Sensor. Der Sensor ist vorzugsweise in einer Seitenwandung des Abflusses eingesetzt oder eingelassen und ragt vorzugsweise nicht aus der Wandung hervor, um den Strömungswiderstand gering zu halten. Zwischen dem äußeren Lumen und dem Sensor liegen im Strömungsweg bevorzugt keine Wandungsteile des Gehäuses oder gerade soviel Gehäusewandung wie für eine sichere Befestigung des Sensors erforderlich ist.

Obgleich die Ausbildung mit integriertem Sensor, die Ausbildung als Elektrodenplattform und die Ausbildung als Elektrodenplattform mit integriertem Sensor besonders vorteilhaft sind in Kombination mit der erfindungsgemäßen Mikroperfusionsvorrichtung, kann jede dieser Ausbildungen, insbesondere die Ausbildung einer Elektrode an der Unterseite des Gehäuses, auch bei allen herkömmlichen Mikroperfusionsvorrichtungen verwirklicht werden.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Mikroperfusionsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem integrierten Sensor und integrierten Elektroden für eine Messeinrichtung, Figur 2 eine Mikroperfusionsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel vor einer Perfusion, Figur 3 die Mikroperfusionsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels während einer Perfusion, Figur 4 Einstechnadeln mit nicht kreisrunden Außenquerschnitten, Figur 5 Perfusionskanülen mit nicht kreisrunden Innenquerschnitten, Figur 6 eine Mikroperfusionsvorrichtung mit einer angeschlossenen Messeinrichtung in schematischer Darstellung und Figur 7 eine Mikroperfusionsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel.

Figur 1 zeigt eine implantierte Mikroperfusionsvorrichtung in einem Längsschnitt. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 mit einem Auflageteller 2 auf, an dessen Unterseite ein Klebepatch 15 befestigt ist. Von der Unterseite des Auflagetellers 2 ragt eine flexible, perforierte Perfusionskanüle 5 senkrecht ab. Die Perfusionskanüle 5 umgibt eine in sie hineinragende innere Kanüle 4 konzentrisch. Die innere Kanüle 4 ist als Einstechnadel ausgebildet. Die Einstechnadel 4 ist in der Art von Einstechnadeln ausgebildet, wie sie von Katheterköpfen für die Insulininfusion bekannt sind. Die Einstechnadel 4 wird durch einen schlanken, geraden Hohlzylinder gebildet mit einer vorderen Nadelöffnung 9 am vorderen, distalen Stirnende und einer hinteren Nadelöffnung 10 im Mantel der Einstechnadel 4.

Weitere Öffnungen weist die Einstechnadel 4 nicht auf. Zwischen ihren beiden Öffnungen 9 und 10 umschließt die Einstechnadel 4 ein inneres Lumen L1. Zwischen der Einstechnadel 4 und der Perfusionskanüle 5 ist ein äußeres Lumen L2 in Form eines Ringspalts gebildet.

Die Perfusionskanüle 5 ist mit dem Gehäuse 1 fluiddicht verbunden.

In dem Gehäuse 1 sind in dem Auflageteller 2 ein Abfluss in Form eines Abführkanals 8 und darüberliegend eine Perfusatzuführung in Form eines Zuführkanals 7 ausgebildet. Die Einstechnadel 4 ist in dem Gehäuse 1 geradgeführt in Längsrichtung verschiebbar aufgenommen. Die Geradführung wird von einer Durchgangsbohrung gebildet, die das Gehäuse 1 von einer Oberseite bis zu der gegenüberliegenden Unterseite durchragt. Auf diese Weise durchragt die Einstechnadel 4 sowohl den Zuführkanal 7 als auch den Abführkanal 8. In dem Zuführkanal 7 sind in zwei Ausnehmungen, die je in der Innenwandung des Zuführkanals 7 um die Durchgangsbohrung umlaufen, zwei Dichtungsringe 11 eingesetzt, die die Einstechnadel 4 unter Pressdruck dichtend umgeben.

In einer dargestellten, hinteren Verschiebeposition der Einstechnadel 4 kommt die hintere Nadelöffnung 10 zwischen den beiden Dichtungsringen 11 zu liegen. Auf diese Weise wird in der hinteren Verschiebeposition der Einstechnadel 4 eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Zuführkanal 7 und dem inneren Lumen L l und ständig eine fluiddichte Trennung zwischen dem Zuführkanal 7 und dem Abführkanal 8 geschaffen.

Gleichzeitig wird mittels der Dichtungsringe 11 in der hinteren Verschiebeposition der Einstechnadel 4 eine Rastverbindung zwischen der Einstechnadel 4 und dem Gehäuse 1 hergestellt. In der Raststellung, d. h. in der hinteren Verschiebeposition, sind die beiden Dichtungsringe 11 in die hintere Nadelöffnung 10 hineingedrückt. Auf diese Weise wird eine Rast-bzw. Schnappwirkung erzielt. Die hintere Nadelöffnung 10 erstreckt sich in Längsrichtung der Einstechnadel 4 über solch eine Länge, dass beide Dichtungsringe 11 in der hinteren Nadelöffnung 10 zu liegen kommen und je einer der beiden Dichtungsringe 11 an einen hinteren und einen vorderen Öffnungsrand drückt. Für die Bereitstellung der Rastverbindung würde es grundsätzlich genügen, wenn in der hinteren Verschiebeposition nur einer der Dichtungsringe 11 hinter dem hinteren oder den vorderen Rand der hinteren Nadelöffnung 10 zu liegen käme. Das Andrücken sowohl gegen den hinteren als auch gegen den gegenüberliegenden vorderen Öffnungsrand der hinteren Nadelöffnung 10 schafft jedoch eine Rastverbindung, die ein unbeabsichtigtes Verschieben der Einstechnadel 4 in beide Verschieberichtungen verhindert. Die Fluidverbindung zwischen dem Zuführkanal 7 und der Einstechnadel 4 sowie die Rastverbindung zwischen dem Gehäuse 1 und der Einstechnadel 4 sind in Figur 1 als Detail herausgelöst nochmals vergrößert dargestellt.

Zur Erleichterung des manuellen Verschiebens der Einstechnadel 4 ist die Einstechnadel 4 an ihrem hinteren, aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende mit einem Nadelgriffstück 12 versehen.

Figur 1 zeigt die Mikroperfusionsvorrichtung in ihrem Betriebszustand während einer Mikroperfusion, in dem die Einstechnadel 4 sich in dem Gehäuse 1 in ihrer hinteren Verschiebeposition befindet. Vor der Implantation bzw. dem Plazieren der Perfusionskanüle 5 in dem Gewebe 3 durchragt die Einstechnadel 4 in einer vorderen Verschiebeposition die Perfusionskanüle 5. In diesem Ausgangszustand steht die Spitze der Einstechnadel 4 mit der vorderen Nadelöffnung 9 über das vordere Ende der Perfusionskanüle 5 hinaus. Das Nadelgriffstück 12 ist in diesem Ausgangszustand bis gegen die Oberfläche des Gehäuses 1 gedrückt. Zur Plazierung der Perfusionskanüle 5 werden die Einstechnadel 4 und die zumindest an ihrem vorderen Ende die Einstechnadel 4 umschmiegende Perfusionskanüle 5 durch die Haut hindurch gestochen und in das Gewebe 3 bis in die in Figur 1 gezeigte Stellung eingeführt. In dieser Stellung liegt der Auflageteller 2 des Gehäuses 1 mit seiner Unterseite flächig auf der Haut auf. Das an der Unterseite des Auflagetellers 2 befestigte Klebepatch 15 bildet eine Klebefläche zur Haut. Durch Andrücken des Gehäuses 1 gegen die Haut wird eine Klebeverbindung hergestellt. Zur Durchführung der Mikroperfusion wird die Einstechnadel 4 nach dem Plazieren und Befestigen des Gehäuses 1 in die in Figur 1 gezeigte hintere Verschiebeposition zurückgezogen. Die Mikroperfusionsvorrichtung ist nun bereit für eine anschließende Mikroperfusion zur Gewinnung des wenigstens einen Inhaltsstoffs der Körperflüssigkeit.

Die Perfusionskanüle 5 ist in einem Mantelbereich zwischen ihrem distalen, vorderen Ende und ihrem an das Gehäuse 1 angrenzenden, proximalen, hinteren Ende perforiert mit Perforationsöffnungen 6. Vor dem perforierten Bereich verbleibt an dem vorderen Ende der Perfusionskanüles 5 ein nicht perforierter Mantelbereich. Die Perfusionskanüle 4 ist auch im Bereich ihres hinteren Endes nicht perforiert. Nach vorn ist die Perfusionskanüle 4 stirnseitig offen. Bei einem Spülen der Perfusionskanüle 5 entsteht eine sogenannte Open- Flow-Microperfusion. Ein Perfusat wird durch einen angeschlossenen Zuführkatheter in den Zuführkanal 7 des Gehäuses 1 geführt, tritt durch die hintere Nadelöffnung 10 in die hohle Einstechnadel 4 ein, durchströmt die Einstechnadel 4 und tritt durch die distale, vordere Nadelöffnung 9 an der Nadelspitze in die Perfusionskanüle 5 aus. Nach dem Austritt strömt das Perfusat in dem äußeren Lumen L2 zwischen dem Außenmantel der Einstechnadel 4 und der Perfusionskanüle 5 zurück in Richtung auf das Gehäuse 1. Bei dem Zurückströmen werden aufgrund einer sich im äußeren Lumen L2 ergebenden Düsenwirkung Körperflüssigkeit F und aufgrund eines Konzentrationsgefälles zwischen der Körperflüssigkeit F und dem Perfusat selektiv der zu gewinnende Inhaltsstoff der Körperflüssigkeit oder selektiv mehrere Inhaltsstoffe der Körperflüssigkeit durch die Perforationsöffnungen 6 eingesogen und im Rückstrom des Perfusats mitgenommen. Das zurückströmende Perfusat tritt durch eine in dem Gehäuse 1 ausgebildete Fluidverbindung aus dem äußeren Lumen L2 in den Abführkanal 8 und strömt anschließend durch einen an den Abführkanal 8 angeschlossenen Abführkatheter 8a in ein Sammelbehältnis 18.

Das Perfusat wird mittels Saugförderung aus der Perfusatzuführung in das Sammelbehältnis 18 gefördert. Die Saugförderung erfolgt durch Erzeugung eines Unterdrucks in dem Sammelbehältnis 18. Das Sammelbehältnis 18 ist zu diesem Zweck volumenveränderlich ausgebildet. Es weist eine elastische Behältniswandung auf, die in einem Ausgangszustand der Mikroperfusionsvorrichtung gegen ihre eigenen elastischen Rückstellkräfte zusammengedrückt oder zusammengefaltet ist. Das Sammelbehältnis 18 wird durch eine Vorspanneinrichtung in dem zusammengedrückten oder zusammengefalteten Zustand gehalten. Für die Saugförderung wird die Arretierung gelöst, und das Sammelbehältnis 18 weitet sich aufgrund der elastischen Rückstellkräfte der Behältniswandung auf. Die Behältniswandung des Sammelbehältnisses 18 ist zumindest in solch einem Grade luftdicht, dass ein Druckausgleich durch die flexible Behältniswandung hindurch überhaupt nicht oder allenfalls stark verzögert im Vergleich zu dem Druckausgleich stattfindet, der durch das einströmende Perfusat herbeigeführt wird. Die Aufweitung des Sammelbehältnisses 18 kann unmittelbar vor der Herstellung der Fluidverbindung zwischen dem inneren Lumen Ll und dem Zuführkanal 7 erfolgen oder eingeleitet werden. Die Aufweitung kann auch in einem möglichst kurzen Zeitabstand nach dem Herstellen der Fluidverbindung eingeleitet werden.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist ein externes Sammelbhältnis 18 vorgesehen. Das gleiche, flexible Sammelbehältnis 18 kann jedoch auch unmittelbar auf dem Gehäuse 1 angeordnet oder auch daran festgelegt sein, beispielsweise durch eine Klebeverbindung an der Gehäuseoberseite. Eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen des Sammelbehältnisses 18 im zusammengedrückten oder zusammengefalteten Zustand kann in diesem Fall vorteilhaft ebenfalls an der Gehäuseoberfläche ausgebildet sein.

In dem Gehäuse 1 ist in einem Strömungsquerschnitt des zurückströmenden Perfusats ein Miniatursensor 13 angeordnet. Der Sensor 13 ist in dem Abführkanal 8 im Gehäuse 1 in einem Strömungsquerschnitt unmittelbar stromabwärts von der Perfusionskanüle 5 angeordnet. Der Sensor 13 wird jedoch nicht implantiert, sondern befindet sich in einem Strömungsquerschnitt möglichst nahe am Körper, d. h. möglichst nahe am Ort der Probenentnahme, aber außerhalb des Gewebes 3. Vorzugsweise kann er auch noch nachträglich, d. h. nach dem Plazieren der Mikroperfusionsvorrichtung in das Gehäuse 1 eingesetzt, beispielsweise eingeklippt werden.

Die Mikroperfusionsvorrichtung dient nicht nur als Sensorplattform, sondern gleichzeitig auch als Elektrodenplattform für eine Messeinrichtung. Eine Arbeitselektrode 14 ist in dem Gehäuse 1 an einer Innenwandung des Abführkanals 8 ausgebildet oder bildet einen Bereich der Innenwandung. Das Klebepatch 15 ist selbst elektrisch leitend und ist elektrisch leitend mit der Haut verbunden. Es dient der Messeinrichtung als Gegenelektrode zur Arbeitselektrode 14. Vorzugsweise ist die Auflagefläche des Klebepatch 15 so groß, dass es gleichzeitig auch noch eine Referenzelektrode bildet.

Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Mikroperfusionsvorrichtung mit einer Saugförderung in einer besonders bevorzugten Ausführung. Die Vorrichtung weist einen integrierten Sensor und integrierte Elektroden nicht auf, könnte diesbezüglich aber wie die Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet sein. Desweiteren unterscheidet sie sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch die Lage des Zuführkanals 7 relativ zum Abführkanal 8 und durch den Verlauf des Abführkanals 8. Ansonsten entspricht sie der Mikroperfusionsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels identisch.

Figur 2 zeigt die Mikroperfusionsvorrichtung in ihrem Ausgangszustand vor der Plazierung in dem Gewebe, in dem die Einstechnadel 4 ihre vordere Verschiebeposition in Bezug auf das Gehäuse 1 und die Perfusionskanüle 5 einnimmt. In diesem Zustand befindet sich die Mikroperfusionsvorrichtung auch noch nach der Plazierung in dem Gewebe, bis die Einstechnadel 4 ein Stück weit bis in ihre hintere Verschiebeposition zurückgezogen wird.

Figur 3 zeigt die Einstechnadel 4 in ihrer hinteren Verschiebeposition. Durch das Zurückziehen bzw. Zurückverschieben der Einstechnadel 4 ein Stück weit hinter das vordere Ende des Perfusionskanüles 5 wird ein für die anschließende Perfusion geeignetes, koaxiales Strömungssystem geschaffen, wie es anhand des ersten Ausführungsbeispiels bereits beschrieben wurde.

Die Mikroperfusionsvorrichtung des Ausführungsbeispiels der Figuren 2 und 3 weist ein integriertes Sammelbehältnis 16 auf. Das Sammelbehältnis 16 ist mit einer unteren Behältniswandung an der Oberseite des Gehäuses 1 festgelegt, vorzugsweise mittels einer Klebeverbindung. Das Sammelbehältnis 16 weist zwei je in sich starre Behältniswandungen auf, nämlich die genannte untere Behältniswandung und eine dieser gegenüberliegende, obere Behältniswandung. Diese beiden je in sich starren Behältniswandungen werden durch eine flexible Behältniswandung miteinander verbunden. Das Sammelbehältnis 16 ist in dieser Weise als Balg ausgeführt.

Der Abführkanal 8 mündet an der Oberseite des Gehäuses 1 in das Sammelbehältnis 16 hinein. Zwischen dem Abführkanal 8 und dem Hohlraum des Sammelbehältnisses 16 besteht eine für die Saugförderung ausreichend luftdichte Verbindung.

Das Sammelbehältnis 16 ist in unmittelbarer Nähe zu der die Oberseite des Gehäuses 1 überragenden Einstechnadel 4 angeordnet. Der Zuführkanal 7 ist von der Einstechnadel 4 aus gesehen zu einer dem Sammelbehältnis 16 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 geführt.

Von der Einstechnadel 4 ragt ein Mitnehmer 17 quer ab. Der Mitnehmer 17 ist einstückig als starrer Steg ausgebildet und ist vollkommen starr, d. h. nicht beweglich an der Einstechnadel 4 befestigt. Der Mitnehmer 17 kragt von der Einstechnadel 4 quer bis über die obere Behältniswandung des Sammelbehältnisses 16 ab. An seinem freien Ende ist er an der Oberseite der oberen Behältniswandung ebenfalls starr befestigt. Es wäre auch eine Befestigung mittels eines Schwenkgelenks, schwenkbar in Bezug auf die Verschieberichtung der Einstechnadel 4, denkbar.

In dem in Figur 2 dargestellten Ausgangszustand liegt die obere Behältniswandung der festgelegten unteren Behältniswandung eng beabstandet gegenüber. Das Sammelbehältnis 16 ist zusammengefaltet und weist sein kleinstes inneres Volumen auf. Nach der subkutanen Plazierung wird die Einstechnadel 4, wie vorstehend zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 beschrieben, in ihre hintere Verschiebposition zurückgezogen, wodurch die Fluidverbindung zwischen dem inneren Lumen L l und dem Zuführkanal 7 hergestellt wird.

Gleichzeitig wird mit der Verschiebung der Einstechnadel 4 mittels des Mitnehmers 17 die obere Behältniswandung des Sammelbehältnis 16 mitgenommen und dadurch das Sammelbehältnis 16 aufgeweitet, bis es schließlich in der hinteren Verschiebeposition der Einstechnadel 4 sein größtes inneres Volumen aufweist. Diesen Zustand zeigt Figur 3. Die Behälntiswandungen des Sammelbehältnisses 16 sind ausreichend luftdicht, so dass in dem Sammelbehältnis 16 ein Unterdruck relativ zu dem Druck aufrechterhalten wird, der in dem Zuführkanal 7 herrscht. Durch diesen Unterdruck wird das Perfusat aus dem Zuführkanal 7 durch die beiden Lumen L1 und L2 und den Abführkanal 8 hindurch in das Sammelbehältnis 16 eingesogen. Das Perfusat mit der dabei aufgenommenen Körperflüssigkeit oder dem gegebenenfalls nur selektiv aufgenommenen Inhaltsstoff der Körperflüssigkeit steht in dem Sammelbehältnis 16 für eine Messung zur Verfügung. Wie bereits erwähnt, kann ein Sensor einer Messeinrichtung wie im ersten Ausführungsbeispiel in dem Abführkanal 8 angeordnet sein, vorzugsweise möglichst nahe am Körper, d. h. möglichst nahe am Ort der Probenentnahme, aber außerhalb des Gewebes. Solch ein Sensor kann stattdessen aber auch in dem Sammelbehältnis 16 angeordnet sein.

Die Figuren 4 und 5 zeigen Kombinationen von Einstechnadeln 4 und Perfusionskanülen 5, deren Querschnittsformen jeweils derart aufeinander angepasst sind, dass in dem äußeren Lumen L2 über die gesamte Strömungslänge des zurückströmenden Fluids stets ein ausreichender Strömungsquerschnitt verbleibt und dennoch die Perfusionskanüle 5 die Einstechnadel 4 eng anliegend umgibt bzw. umschmiegt. In den Querschnittskombinationen der Figur 4 ist jeweils der Innenquerschnitt der Perfusionskanüle 5 im neutralen, ungespannten Zustand kreisrund, während der Außenquerschnitt der Einstechnadel 4 von der kreisrunden Querschnittsform abweicht. In den Querschnittskombinationen der Figur 5 ist der Außenquerschnitt der Einstechnadel 4 hingegen kreisrund, und es weicht der Innenquerschnitt der Perfusionskanüle 5 von der kreisrunden Form ab. Im Einbauzustand ist die Perfusionskanüle 5 auch im neutralen Zustand um die Einstechnadel herum gespannt.

Zwischen den Andruckstellen der Perfusionskanüle 5 an die Einstechnadel 4 werden auf diese Weise längs der Einstechnadel 4 und um die Einstechnadel 4 herum verteilt Teillumen L2i gebildet, durch die hindurch das Perfusat zurückströmt. Indem der Außenquerschnitt der Einstechnadel 4 und der Innequerschnitt der Perfusionskanüle 5 so ausgebildet sind, dass die Perfusionskanüle 5 lediglich in Längsstreifen an die Einstechnadel 4 drückt und zwischen den Andruckstreifen Teillumen L2i verbleiben, kann die Perfusionskanüle 5 über ihre gesamte implantierte Länge oder zumindest über eine vordere Teillänge um die Einstechnadel 4 herum gespannt sein. Die Einstechnadel 4 stützt somit die Perfusionskanüle 5, was bei dem Durchstechen der Haut und dem weiteren Einführen in das Gewebe von Vorteil ist.

Figur 6 zeigt in schematischer Darstellung eine Perfusionsvorrichtung mit einer angeschlossenen Mess-und Auswerteeinrichtung. An die nur schematisch dargestellte Mikroperfusionsvorrichtung, gebildet beispielsweise durch eine Vorrichtung gemäß Figur 1, sind ein Zuführkatheter 7a und ein Abführkatheter 8a angeschlossen. Durch Expansion des Sammelbehältnisses 18 wird ein Perfusat aus einem flexiblen Vorratsbehältnis 19 durch den Zuführkatheter 7a hindurch in die Einstechnadel 4 gefördert. Das zurückströmende Perfusat wird einem externen Sensor 13a zugeführt und anschließend in das Sammelbehältnis 18 gesogen, aus dem heraus es entsorgt wird. Das zu dem Sensor 13a zurückströmende Perfusat enthält den wenigstens einen Inhaltsstoff, dessen Konzentration durch Messung ermittelt werden soll. Wird dieser Inhaltsstoff durch Glukose gebildet, so ist der Sensor 13a ein Glukosesensor. Die Messsignale des Sensors 13a werden einer Auswerteeinrichtung 20 zugeführt, die daraus die Konzentration des wenigstens einen Inhaltsstoffs ermittelt und auf einem Display 21 zur Anzeige bringt. Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 wird die Mikroperfusionsvorrichtung im Unterarmgewebe plaziert. Der Sensor 13a, das Sammelbehältnis 18, ein Teil der Auswerteeinrichtung 20 und das Display 21 sind in einer Unterarmeinheit zusammengefasst untergebracht. Ein Mikroprozessor der Auswerteeinrichtung 20 und eine Batterie 22 sind zusammen in einer Gürteleinheit untergebracht und mit der Unterarmeinheit für den Austausch von Daten und zur Versorgung der Unterarmeinheit mit Energie verbunden. Die Auswerteeinrichtung 20, insbesondere der Mikroprozessor, übernimmt die Auswertung der Messsignale vom Sensor 13a.

Der Sensor 13a kann vorteilhafterweise in dem Gehäuse 1 der Vorrichtung integriert angeordnet sein ; bevorzugt möglichst nahe der Probenentnahmestelle.

Die innere Kanüle 4 wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen je durch eine Einstechnadel gebildet. Die Doppelfunktion der inneren Kanüle 4, nämlich zum einen als Einstechnadel und zum anderen als Mittel zur Ausbildung des inneren Lumens L1, stellt eine bevorzugte Ausführungsform der inneren Kanüle 4 dar. Für die Zwecke der Erfindung ist dies jedoch nicht unabdingbar erforderlich. Die innere Kanüle kann auch derart nachgiebig, insbesondere biegbar, ausgebildet sein, dass sie sich als Einstechnadel nicht mehr eignet. Solch eine nachgiebige Ausbildung der inneren Kanüle 4 kann auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen realisiert sein. Dient die innere Kanüle 4 als Betätigungsmittel zum Aufweiten eines Sammelbehältnisses, so ist sie jedoch zumindest in ihrem hinteren Bereich, in dem beispielsweise ein Mitnehmer wie im zweiten Ausführungsbeispiel von der inneren Kanüle 4 abkragt, ausreichend formstabil, damit bei der Aufweitung des Sammelbehältnisses eine gute Führung im Gehäuse erhalten wird.

Figur 7 zeigt eine Mikroperfusionsvorrichtung, wie sie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist. Die innere Kanüle 4a ist als flexibler Katheter ausgebildet, der nach dem Plazieren der Perfusionskanüle 5a in die Perfusionskanüle 5a eingeschoben worden ist. Die Plazierung der Perfusionskanüle 5a erfolgt mittels einer die Perfusionskanüle 5a umgebenden oder einer von der Perfusionskanüle 5a umschlossenen Einstechnadel die nach der Plazierung in dem Gewebe 3 wieder entfernt worden ist. Die Perfusionskanüle 5a ist an ihrem vorderen Ende offen und in ihrem Mantelbereich perforiert.

Der Abführkanal 8 mündet jedoch in ein erfindungsgemäß volumenveränderlich ausgebildetes Sammelbehältnis oder ist über einen Abführkatheter mit solch einem Sammelbehältnis verbunden. Die Förderung des Perfusats durch das Perfusionssystem erfolgt durch Saugförderung, die durch Aufweitung des Sammelbehältnisses bewirkt wird.

Mit der Mikroperfusionsvorrichtung dieses dritten Ausführungsbeispiels kann insbesondere ein Sammelbehältnis 18, wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1, verwendet werden. Zu diesem Sammelbehältnis gelten die dortigen Ausführungen.

Bezugszeichen 1 Gehäuse 2 Auflageteller 3 Gewebe 4,4a innere Kanüle, Einstechnadel 5,5a Perfusionskanüle 6 Perforationsöffnungen 7,7a Zuführung, Zuführkanal, Zuführkatheter 8 Abfluss, Abführkanal 9 vordere Kanülenöffnung 10 hintere Kanülenöffnung 11 Dichtungsring 12 Nadelgriffstück 13 Sensor 14 Arbeitselektrode 15 Klebepatch, Gegenelektrode, Referenzelektrode 16 Sammelbehältnis 17 Mitnehmer 18 Sammelbehältnis 19 Vorratsbehältnis 20 Auswerteeinrichtung 21 Display 22 Batterie