Design of an intravenous drug delivery device

Abstract

The use of intravenous implanted devices to deliver controlled drug dosage for the treatment of certain health problems is becoming more common as an alternative to regular injection procedures. This work proposes a conceptual design for a self-regulated device controlled by blood pressure and heart rate that can be implanted inside an artery and supply the controlled dosage of a specific drug in the event of a hypertension episode. The device is designed to discharge an established dosage of drug into the blood stream. The system of differential equations that describes the mathematical model of the selected device was simulated through the use of control block diagrams in a dynamic graphical interface software environment. The simulation of the device operation allowed for the graphical visualization of the drug delivery, aiding in the determination of device dimensions and parameters necessary to achieve a desired drug dosage for a given hypertension duration.

El uso de dispositivos intravenosos implantados para entregar la dosificación controlada de droga para el tratamiento de ciertos problemas de salud se está tornando más común como una alternativa a los procedimientos regulares de inyección. Este trabajo propone un diseño conceptual para un dispositivo autorregulado controlado por la presión arterial y pulso cardiaco que pueden implantarse dentro de una arteria y pueden proporcionarse la dosificación controlada de una droga específica en caso de un episodio de hipertensión. El dispositivo se diseña para descargar una dosificación de droga establecida en el torrente sanguíneo. El sistema de ecuaciones diferenciales que describen el modelo matemático del dispositivo seleccionado fue simulado a través del uso de diagramas de bloques de control en un ambiente de software de interfaz gráfico dinámico. La simulación del funcionamiento del dispositivo permitió la visualización gráfica de la entrega de droga, ayudando en la determinación de dimensiones del dispositivo y parámetros necesario que ayudan a definir la dosificación de droga deseada para una duración de hipertensión dada.