專利名稱：用于供應(yīng)危險流體的流體供應(yīng)系統(tǒng)、裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及流體供應(yīng)系統(tǒng)，涉及流體供應(yīng)裝置和流體供應(yīng)方法，具體來說，涉及危險的醫(yī)用流體的供應(yīng)系統(tǒng)、用于其中的裝置，以及將危險的醫(yī)用流體供應(yīng)到一病人的方法。
背景技術(shù)：
當前血管造影術(shù)的實踐使用X射線成像來觀察內(nèi)部的身體。外科醫(yī)生熟練地操縱導(dǎo)管進入要求的血管內(nèi)。注入吸收X射線的造影劑，這樣，血管和下游血管在X射線顯示屏上或X光攝片中清晰可見。使用生成的影像，一外科醫(yī)生可作出診斷并確定合適的治療。在干預(yù)性手術(shù)中，使用注入導(dǎo)管、動脈粥樣切除器械、展幅器，或諸多干預(yù)性器械中的任何一種。通常干預(yù)性治療在血管造影術(shù)手術(shù)過程中實施，但有時治療也在稍后的時間進行。
在正常的血管造影術(shù)手術(shù)中，除了造影劑之外，通常還注入生理鹽水從導(dǎo)管中沖洗造影劑，以保持導(dǎo)管內(nèi)腔暢通(不堵塞)，和/或為測量血壓起作一流體通道。醫(yī)生通常用手實施注入，尤其是，對于冠狀血管的注入。在某些情形中，鹽水用重力輸入。
對于外圍的注入和有時對于冠狀血管的注入，由于造影劑的高粘度，采用有動力的注射器來注入造影劑，需要有高壓來驅(qū)動造影劑通過小的導(dǎo)管直徑。例如，動力的注射器在這樣的注入中可形成高達1200psi的壓力。使用于這樣注入中的壓力范圍遠高于人通過手工注入實際可形成的壓力。美國專利Nos.5,494,036、6,339,718、5,843,037、5,840,026、5,806,519、5,739,508，以及5,569,181(它們授予本發(fā)明的受讓者，本文援引這些專利以供參考)揭示了使用有動力的注射器系統(tǒng)，其能夠注入造影劑、鹽水以及其它的流體，它們可以同時地或相繼地注入。
在溶解血栓的治療中，一醫(yī)生放置一導(dǎo)管來研究某一血管的堵塞情況。然后，醫(yī)生使用一普通的導(dǎo)管或眾多特殊溶解血栓的導(dǎo)管中的一個導(dǎo)管將血栓溶解劑注入凝塊中。有時，使用周期性脈動的高壓注入來實施注射以便將血栓溶解劑驅(qū)動到凝塊中而加快其分解。適用于溶解血栓手術(shù)的注射器的實例包括由紐約州的Queenbury的Angio Dynamic出品的Pulse*Spray Injector Model PSI-1，以及由捷克共和國的Linet Compact s.r.o.出品的Pulse Thrombolytic Pump PTP1。
目前出品的這種注入器械的難點在于，要求醫(yī)生操縱流體通道，有時，必須脫開手動的注入造影劑的注射器而連接上溶解血栓的注射器。這種操縱花費時間，且?guī)聿僮髡卟铄e的某種風(fēng)險，其中包括不留心的生物性的污染。
尚在開發(fā)中的另一種干預(yù)性手術(shù)涉及到基因治療的注入。有一種類型的基因治療的目標是致使心肌顯示基因的影響，該基因?qū)е滦碌难苌L而營養(yǎng)心肌，其中，由于疾病原因供血動脈已變得相當狹窄。在一種這樣基因治療的類型中，基因治療DNA包含在一非復(fù)制的病毒中。當注入到身體內(nèi)時，該病毒用所包含的DNA轉(zhuǎn)染細胞。由于該病毒不包含復(fù)制病毒所需要的DNA，所以，它不會繁殖和造成疾病。這些病毒可轉(zhuǎn)染任何接觸基因治療DNA的細胞。為此原因，重要的是確保僅將帶菌病毒供應(yīng)到目標組織，并確信醫(yī)務(wù)人員充分地得到保護而不接觸帶菌病毒。
基因治療的另一應(yīng)用是阻塞血管形成作為減小瘤生長的一種方法。在此應(yīng)用中，重要的是，基因治療供應(yīng)到目標組織，并且最大程度地減少供應(yīng)到健康組織和護理人員身上。還有許多其它基因治療應(yīng)用尚在研究之中，例如，治療囊腫性纖維化和肌肉萎縮癥。
在使用一腺病毒基因治療產(chǎn)品的代表性的手術(shù)中，開業(yè)醫(yī)生執(zhí)行以下諸步驟(1)小瓶冷凍儲藏藥品；(2)在藥品保護罩中，使用手套和合適的技術(shù)在手中解凍帶有基因治療藥的瓶，避免攪動；(3)使用一針，抽出幾毫升(ml)藥到一手動注射器，例如，一10毫升注射器；(4)添加幾毫升鹽水稀釋藥；(5)將手動注射器放置在一注射器保持器內(nèi)以便移動到干擾套件而保持注射器外部無菌(解凍的藥必須在幾個小時內(nèi)使用)；(6)戴上護目鏡和具有M-95過濾器的面具(醫(yī)生、護士、技術(shù)員)，免受空氣中病毒的傳染；(7)凈化空氣的流動管線；(8)如果需要的話進一步稀釋藥；(9)使用普通的血管造影術(shù)設(shè)備(集管、導(dǎo)管、導(dǎo)向絲)和技術(shù)(通常這是深入的從屬性選擇放置，以避免造影劑或藥任何回流到大動脈內(nèi)，其中，它需系統(tǒng)地分布)，將導(dǎo)管定位在要求的血管內(nèi)；(10)檢驗帶有造影劑注入的導(dǎo)管的放置；(11)通過移去造影劑注射器和附連鹽水注射器，用鹽水沖洗集管和/或?qū)Ч?選項)；(12)脫開鹽水注射器；(13)連接基因治療注射器；(14)在1至2分鐘內(nèi)手工注入大約1至5毫升的基因治療藥；(15)脫開基因治療注射器；(16)連接鹽水注射器；(17)在同樣時間內(nèi)(例如，1至2分鐘)，注入幾毫升鹽水將基因治療藥沖洗出流體通道并進入病人體內(nèi)；(18)脫開鹽水注射器；(19)再次連接造影劑注射器；(20)注入造影劑而確定導(dǎo)管未移動；(21)重新定位導(dǎo)管以便下一注射；(22)重復(fù)以上步驟，直到所有血管已經(jīng)注射為止；以及(23)處置系統(tǒng)的可處置的部分(如生物有害材料)。
當前用于基因治療供應(yīng)的系統(tǒng)和過程存在著諸多缺點或未滿足的需要。例如，需要一封閉的準備罩。
此外，為供應(yīng)造影劑、鹽水和藥進行的脫開和再連接多個注射器既費時又增加風(fēng)險，其中，某些藥物可能濺開或成煙霧狀散開，由此在一不理想的方式中傳染給操作者和/或病人，或藥物可能被污染。
此外，以穩(wěn)定速率對人注射一液體是非常困難的事，尤其是，超過一分鐘的慢速率(毫升/分)。慢速率移動遭受注射器內(nèi)的粘滯滑動摩擦，這在手術(shù)中需花費相當?shù)募辛碜龃耸?，時間上需兩個1-2分鐘周期，甚至高達5次。存在有意外地肌肉抽搐或有圓塊的注射的相當大的風(fēng)險，這浪費藥物或造成藥回流到大動脈而移動到身體的任何地方。再者，由于注射器連接和脫開，柱塞可以無意識地顛簸，藥物的圓塊會注入到病人體內(nèi)或排出到環(huán)境內(nèi)。此外，從藥物注射到鹽水注射的轉(zhuǎn)變時間造成治療注射的無法控制的中斷。由于藥物易于形成塊(如果攪動的話)，所以，手工連接和脫開注射器提供了攪動和結(jié)塊的機會。
如上所述，需要深入的從屬性選擇導(dǎo)管放置來避免藥回流到大動脈內(nèi)。然而，這樣的導(dǎo)管放置帶來減小流過該大動脈的血流和增加造成剖開可能的風(fēng)險。此外，深入的從屬性選擇的導(dǎo)管放置在技術(shù)上更加難于實現(xiàn)。
注射器和連接到病人體內(nèi)導(dǎo)管的集管的多次手工操縱，增加導(dǎo)管位置不留心地從最佳放置中移位的風(fēng)險。
多次手工操縱還增加錯誤的風(fēng)險，例如，首先注入鹽水，然后藥物，因此，當藥從一個血管移動到另一血管時，會使導(dǎo)管內(nèi)的藥注入到大動脈內(nèi)。
提供進入病人血管內(nèi)的所有手術(shù)需要形成一無菌的場地并保持保護病人免受傳染。戴無菌手套的操作者不能接觸未經(jīng)消毒的任何東西，且戴未經(jīng)消毒手套的操作者不能接觸進入到無菌場所內(nèi)的任何東西。此外，接觸病人的任何東西，尤其是，接觸諸如血液之類體液的任何東西必須作為生物有害材料進行處置。如上所述，基因治療藥物本身即使未經(jīng)污染也會造成生物有害。
同樣地，化療藥劑在制備或供應(yīng)過程中成煙霧狀散開或濺開，可對醫(yī)護人員或周圍人造成危險的條件。化療藥劑的制備通常在一藥房的圍罩內(nèi)進行以保護藥劑師?？稍趧用}內(nèi)控制化療藥劑進入到血管內(nèi)將營養(yǎng)物質(zhì)提供給瘤。這具有這樣的好處給予瘤一非常高的劑量，同時將總的系統(tǒng)劑量(以及由此組織的損壞和副效應(yīng))保持到最小。對于需要擁有昂貴的導(dǎo)管操作設(shè)備或特殊的手術(shù)器械組來說，則具有下降的趨勢。更為一般的是，控制化療藥劑通過外圍的靜脈內(nèi)的導(dǎo)管、PICC管線、中央靜脈導(dǎo)管或灌輸端口。用一手工的注射器或灌輸泵進行注入的藥物通常進入連接到上述靜脈進入器械之一的一灌輸管線的一側(cè)端口內(nèi)。它通常在病人的房間內(nèi)、門診病人的診所，或最近在病人家中實施。連接的接上和斷開提供了藥物濺開或成煙霧狀散開的機會。因此會傳遞到附近的人員。在化療藥劑的管理中，日常不需使用面具和護目鏡。
對于化療藥劑的動脈內(nèi)管理，瘤直接地接受藥物。對于靜脈內(nèi)的管理，許多化療藥劑會損害其中進行注射的靜脈。這造成局部反應(yīng)和疼痛，且對于醫(yī)護人員來說日后難于將一導(dǎo)管插入到靜脈內(nèi)。
一第三種情形是肌肉注射和皮下注射，其可涉及到對一病人提供可能有毒害的藥物，與其相關(guān)的問題是藥物暴露到其它的人員。有許多診斷上的跟蹤，因此許多研究集中在基因治療和生物制劑的肌肉注射。一手工注射器的針通過皮膚插入目標肌肉內(nèi)。然后，注入控制的藥物量。每次針從一側(cè)取出而移到另一側(cè)，由于藥物存在于針頭上，總存在著成煙霧狀散開和/或濺開的可能。
盡管基因治療還未廣泛地應(yīng)用，但對于哮喘藥物來說藥物吸入是一普遍的做法，該方法也正在研究用于其它藥物，且成為另一種應(yīng)用，其中，由于藥物控制輸入一病人，周圍的人員可能不留心遭到污染。由于更多有效的藥物以此方式進行管理，因此，意外地遭受暴露的結(jié)果將變得越來越普遍。在此情形中，藥物有意地以液體的氣霧劑或粉末提供，于是，該問題尤其嚴重。投入到空氣管道和病人導(dǎo)氣管內(nèi)的所有氣霧劑不沉淀在病人體內(nèi)。因此，存在有相當量的意外地釋放的氣霧劑。
人們希望研制各種提供或管理對病人危險藥物的系統(tǒng)、器械和方法，其減少和/或消除上述當今的系統(tǒng)、器械和方法中的一個或多個的問題，以及其它的諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供一對病人注射的系統(tǒng)，其包括一封裝危險藥物的容器；一向病人提供一危險藥物的第一泵，以及一可操作地連接到第一泵、容器和病人的流體路徑。該系統(tǒng)還包括一危險材料密封裝置，在將危險藥物容器連接到流體路徑的過程中，該密封裝置適于限制危險藥物。
例如，危險材料密封裝置包括一可密封的開口，在將容器連接到流體路徑之前，該開口適于將容器放置在危險材料密封裝置內(nèi)。危險材料密封裝置還可包括—連接器，其以密封的方式與一通過危險材料密封裝置的管道流體連接。在該實施例中，連接器適于與容器流體連接。管道適于連接到流體路徑。
該系統(tǒng)可包括至少一個第二泵，其可操作地連接到流體路徑，以將至少一種非危險流體供應(yīng)給病人。例如，非危險流體可以是適于將藥物沖洗出流體路徑外而進入體內(nèi)的一種流體，或是適于稀釋危險藥物的一種流體。非危險流體例如可以是鹽水。該系統(tǒng)還可包括一可操作地連接到流體路徑的第三泵，該第三泵與一第三流體(例如，一造影劑流體)源流體連接。
該系統(tǒng)還可包括一與流體路徑流體連接的廢物容器。較佳地，該廢物容器適于容納危險藥物。
該系統(tǒng)還可包括至少一個控制流過流體路徑的流動的閥。該系統(tǒng)還可包括一控制至少第一泵和第二泵操作的控制器。一使用者接口可與控制器進行可操作的連接。
在一實施例中，危險材料密封裝置包括一溫度調(diào)節(jié)器，用來控制危險材料容器的溫度。
危險材料密封裝置可包括一包圍危險材料容器的柔性屏障。危險材料密封裝置還可包括一具有一可移去蓋的容器，以便能將危險藥物容器放置在危險材料密封裝置內(nèi)。在此實施例中，危險材料密封裝置還包括一密封屏障，一流體路徑可通過該屏障而放置成與危險藥物容器流體連接。密封的屏障適于防止危險藥物通過而進入到危險材料密封裝置外的環(huán)境。危險材料密封裝置還可包括至少一個密封件，其與危險藥物容器形成一密封。
系統(tǒng)的第一泵和其它泵可被包括在一單一的注射器內(nèi)。在一實施例中，各個泵被激勵。術(shù)語“激勵”或“激勵的裝置”是指施加能量(例如，機械能或熱能)，而不是直接進行手工操縱。通常地，電能或儲存的機械能用來激勵本發(fā)明的裝置。
系統(tǒng)還可包括一探測病人生理信號的測量裝置，以及一控制從第一泵和第二泵中的至少一個泵供應(yīng)流體的控制器，其根據(jù)生理信號控制(例如，同步)與一器官功能相關(guān)的流體供應(yīng)。
在本發(fā)明系統(tǒng)的一實施例中，容器是這樣一器皿，其中，危險藥物由制造商分配。容器可封裝足夠的危險藥物以便供應(yīng)給多個病人。在另一實施例中，容器使用一加載裝置來填充危險藥物，該加載裝置保持危險材料密封裝置。填充的容器可再次封裝足夠的危險藥物以便供應(yīng)給多個病人。
系統(tǒng)的流體路徑可包括一導(dǎo)管，其適于終止在病人的血管內(nèi)。在一實施例中，導(dǎo)管包括兩個內(nèi)腔，它們布置成外部內(nèi)腔的流動基本上包圍內(nèi)部內(nèi)腔的流動。一導(dǎo)管可通過一連接器連接到系統(tǒng)的流體路徑，該連接器在連接過程中提供生物危險密封裝置。
在本發(fā)明系統(tǒng)的一實施例中，流體路徑包括至少兩個流體路徑元件，它們通過至少一個連接器進行連接，該連接器在連接過程中提供生物危險密封裝置。
在本發(fā)明系統(tǒng)的一實施例中，其包括一控制器，該控制器可隨時間變化流速。例如，控制器可變化該流動，這樣，存在時間周期，其中流速增加。
在另一方面，本發(fā)明提供一用于連接到一注射器的組件。該注射器包括一保持組件的保持機構(gòu)，以及一加壓機構(gòu)，其加壓組件內(nèi)的一個或多個流體以便供應(yīng)給一病人。組件包括至少一個形成一圍置的第一隔間，其適于包圍一封裝一危險藥物的危險藥物容器。第一隔間適于防止危險材料從第一隔間跑逸到周圍的環(huán)境中。該第一隔問包括一第一連接器，以便與危險藥物器皿建立流體連接，以及與第一連接器流體連接的至少一個第一出口。該組件還可包括至少一個第二隔間，其適于包含一流體而不是危險藥物，該第二隔間與第一出口流體連接。
在另一方面，本發(fā)明提供一系統(tǒng)，其用來將一藥物注射到與一病人的器官相關(guān)的局部循環(huán)內(nèi)。該系統(tǒng)包括一將生物危險藥物注入局部循環(huán)中的第一泵；一可操作地連接到第一泵并設(shè)置在第一泵和病人之間的流體路徑；一可操作地連接到流體路徑的第二泵，其用來注入一足以將藥物沖洗出流體路徑外而進入病人體內(nèi)的流體；一探測病人生理信號的測量裝置；以及一控制從第一泵和第二泵中的至少一個泵供應(yīng)的流體的控制器，其根據(jù)生理信號控制(例如，同步)與一器官功能相關(guān)的流體供應(yīng)。在一實施例中，生理信號與心臟相有關(guān)。例如，與心臟相相關(guān)的同步可防止藥物從局部循環(huán)到病人的系統(tǒng)循環(huán)內(nèi)的回流。在另一實施例中，生理信號與呼吸相有關(guān)。
在另一方面，本發(fā)明提供一用來注射病人的系統(tǒng)，其包括一將危險藥物供應(yīng)給一病人的第一泵，以及一可操作地連接到第一泵并設(shè)置在第一泵和病人之間的流體路徑。第一流體路徑包括至少一個流體路徑元件。系統(tǒng)還包括一可操作地連接到流體路徑的第二泵，其用來注入一足以將危險藥物沖洗出流體路徑外而進入病人體內(nèi)的流體。系統(tǒng)還包括一危險材料密封裝置，其在流體路徑元件的建立、修改和處置中的至少一個過程中限制危險的材料。
在另一方面，本發(fā)明提供一執(zhí)行提供給病人的危險藥物的方法，其包括可操作地連接一容器，其中，危險藥物分配到一可操作地連接到一泵的流體路徑。該泵適于執(zhí)行給病人提供危險藥物。該方法還可包括將容器放置在一危險材料密封裝置內(nèi)，在容器連接到流體路徑之前和之中，該危險材料密封裝置適于限制危險藥物。危險材料密封裝置可包括一密封隔膜，通過該隔膜可形成與容器的連接。
在另一方面，本發(fā)明提供一導(dǎo)管，其包括一外管道以及定位在外管道內(nèi)且具有小于外管道的直徑的內(nèi)管道。外管道和內(nèi)管道之間的體積形成一適于對病人提供流體的第一內(nèi)腔；內(nèi)導(dǎo)管的內(nèi)直徑形成一適于對病人提供流體的第二內(nèi)腔。在一實施例中，內(nèi)導(dǎo)管終止在外管道的后面。來自內(nèi)管道的流動可以基本上被來自外管道的流動圓周地包圍。
在另一方面，本發(fā)明提供一包括一柔性密封部件的容器，該密封部件與一連接器合作而在容器連接到連接器的過程中形成一生物危險的密封。例如，該柔性密封部件可以是圓周的。柔性密封部件也可在連接過程中沿軸向受壓。
在另一方面，本發(fā)明提供一包括一第一部件和一第二部件的連接器。第一部件和第二部件中的至少一個包括一生物危險的密封，在第一部件和第二部件連接的過程中該密封適于包含生物危險的材料。
在另一方面，本發(fā)明提供一用于一生物危險材料的容器，其包括—密封—通向容器的端口的第一隔膜和一密封該端口的第二隔膜。第二隔膜與第一隔膜隔開。
在另一方面，本發(fā)明提供一用來傳輸一藥物的系統(tǒng)，其包括一封裝一危險藥物的第一容器；一接納危險藥物的第二容器；一將一危險藥物從第一容器供應(yīng)到第二容器的第一泵；一可操作地連接到第一泵、第一容器、第二容器的流體路徑，以及一適于在將第一容器連接到流體路徑的過程中限制危險藥物的危險材料密封裝置。
在另一方面，本發(fā)明提供一注射器加載裝置，其包括至少一個適于可移去地接納一第一注射器的第一隔間。第一注射器包括一可滑動地設(shè)置在其中的柱塞。第一隔間包括一適于與第一注射器形成流體連接的注射器連接器。注射器加載裝置還包括一第一容器架，其適于形成一與封裝一危險藥物的第一流體容器的密封接合。第一容器架包括一適于與第一容器形成一流體連接的第一容器連接器。第一容器連接器與注射器連接器流體連接。注射器加載裝置還包括一致動器，其適于對第一注射器柱塞施力以將流體從第一容器抽到第一注射器內(nèi)。注射器加載裝置還可包括至少一個第二容器架，其適于與第二流體容器形成接合。第二容器架包括一第二容器連接器，其適于與第二容器形成一流體連接。第二容器連接器與注射器連接器流體連接。注射器加載還可包括一開關(guān)，用來控制流體是否從第一容器或第二容器抽取到注射器內(nèi)。
在還有的另一方面，本發(fā)明提供一注射器，其包括一適于接納一第一注射器的第一隔間。第一注射器具有其屏障內(nèi)的危險藥物并包括一可滑動地設(shè)置在注射器內(nèi)的柱塞。注射器還包括一與第一隔間可操作地連接的第一柱塞驅(qū)動；一適于儲存手工地施加到第一柱塞驅(qū)動的機械能的能量儲存機構(gòu)，以及一適于接納一第二注射器的第二隔間。第二注射器還包括一可滑動地設(shè)置在注射器內(nèi)的柱塞。注射器還包括一與第二隔間可操作地連接的第二柱塞驅(qū)動；一適于儲存手工地施加到第二柱塞驅(qū)動的機械能的能量儲存機構(gòu)；以及至少一個調(diào)節(jié)儲存的機械能施加到第一注射器的柱塞和第二注射器的柱塞的控制器。
本發(fā)明對用來將危險藥物供應(yīng)給病人的現(xiàn)有方法提供多種改進。例如，本發(fā)明在制備和加載藥物過程中提供足以保護操作者和病人的封閉。本發(fā)明的某些實施例包括一體的流體路徑，較佳地是一閉合的路徑，其對于操作者是無菌的和安全的。本發(fā)明同樣地提供激勵的泵或調(diào)節(jié)器以在對人不使用的時間范圍內(nèi)提供一致的穩(wěn)定流量。
本發(fā)明的系統(tǒng)例如可包括診斷的信息(回流的流量)以便設(shè)定治療參數(shù)。一個一體的多流體控制器/音序器也可包括在本發(fā)明的系統(tǒng)內(nèi)，以形成對操作者更容易和對病人更一致和安全的手術(shù)。本發(fā)明還可提供一流體管理參數(shù)的記錄。
本發(fā)明的系統(tǒng)、器械和方法可用于X線、MR、CT、超聲波或其它醫(yī)用成像形式，并可有利地注入多種流體和除基因治療藥物之外的各種類型的流體。
附圖的簡要說明從結(jié)合諸附圖閱讀以下詳細的描述中，將可認識本發(fā)明的其它方面及其諸多優(yōu)點，在諸附圖中

圖1示出目前用于一基因治療的流體供應(yīng)系統(tǒng)的一實例。
圖2示出本發(fā)明的一流體供應(yīng)系統(tǒng)的一實施例。
圖3示出脈動注入而消除回流的示意圖。
圖4示出用于生物危險藥物或藥瓶的本發(fā)明的一生物危險的容器的另一實施例。
圖5A、5B和5C示出用于生物危險藥物容器的一生物危險密封裝置的其它實施例。
圖6示出一適用于一手動注射器的生物危險容器。
圖7A示出包括一危險材料密封裝置的注射器加載器立體圖。
圖7B示出圖7A的注射器加載器的另一立體圖，其中，一注射器下載到無菌場所。
圖7C示出一用于圖7A的注射器加載器中的內(nèi)部流體路徑的一實施例的立體圖。
圖8A示出處于脫開連接的狀態(tài)下的本發(fā)明的一泵和一多腔室流體容器的實施例。
圖8B示出處于連接的狀態(tài)下的圖7A的一泵和一多腔室流體容器立體圖。
圖8C示出處于與藥物容器連接以備注入狀態(tài)下的圖7A的一泵和一多腔室流體容器的另一立體圖。
圖9示出用來自動地從多個準備的注射器中供應(yīng)流體的本發(fā)明的泵機構(gòu)的實施例。
圖10A示出用于兩個前加載注射器的本發(fā)明的一動力注射器或泵的實施例的立體圖。
圖10B示出圖10A的泵，該泵支承在一與血管造影注射器相連的可移動的支承系統(tǒng)的臂上。
圖10C示出圖10A的泵，其附連到一從病人成像系統(tǒng)臺延伸的支承上。
圖11A示出一大致同心、雙內(nèi)腔導(dǎo)管的實施例的端部的側(cè)視截面圖。
圖11B示出圖11A的導(dǎo)管的端視圖。
圖11C示出圖11A的導(dǎo)管的側(cè)視剖視圖，其中，鹽水和危險藥物的圓塊流過其間。
圖11D示出通過一病人血管的合成流動圖。
具體實施例方式
一當前用于注入基因治療藥物的系統(tǒng)示于圖1中。在圖1中，一病人1具有一通過股動脈(腿部)插入動脈內(nèi)而營養(yǎng)病人心臟2的導(dǎo)管31。通常使用多個帶有單一或雙個并排內(nèi)腔的導(dǎo)管。導(dǎo)管可具有就一個端孔，或多個側(cè)孔，以便提高藥物與血液的混合。也普遍使用一滑入一導(dǎo)向?qū)Ч軆?nèi)的灌輸導(dǎo)管。其它動脈也可用于導(dǎo)管的進入。導(dǎo)管31的外端通過一連接器連接到集管30，可以直接地也可利用一中間管段(未示出)進行連接。其它通用的血管造影術(shù)設(shè)備和人員在圖1中未予示出，例如，一導(dǎo)向絲、一止血閥、-X線成像設(shè)備、-MR成像系統(tǒng)、一超聲波成像系統(tǒng)，或其它成像設(shè)備，以及外科醫(yī)生和護士等。
集管30具有若干個閥，通常為三個或四個，在圖1的系統(tǒng)中它們連接到三個管線。管線22連接到血壓測量裝置(未示出)，管線21連接到一生理鹽水袋、瓶、容器或箱(未示出)，而管線20連接到一造影劑袋、瓶，或容器(未示出)。一手工操作的注射器10用來注入造影劑或鹽水，視其從管線20灌入還是從管線21灌入而定。病人的脈管進入部位區(qū)域及其附近區(qū)域用無菌布覆蓋，而脈管進入點附近的暴露皮膚進行消毒。通常，有一靠近的工作面或具有一平的無菌面19的小車來盛放消毒器械和耗材以備使用。對于注射基因治療藥物的情形，注射器12含有基因治療藥物，而注射器11含有鹽水，其用來跟從基因治療注射之后從流體路徑中沖洗出基因治療藥物進入到病人體內(nèi)。如上所述，醫(yī)生手工地連接、灌輸、注射和脫開注射器10、11和12，以實現(xiàn)流體供應(yīng)所要求的順序。且每次進行連接時，醫(yī)生必須確保不產(chǎn)生注入到病人體內(nèi)的氣泡，氣泡會造成大腦受損突然發(fā)作或損害其它的器官。
圖2示出本發(fā)明一流體供應(yīng)系統(tǒng)的實施例。在圖2的實施例中，病人1具有一通過股動脈插入逼近病人心臟2的導(dǎo)管31。導(dǎo)管31連接到一集管30以便能注入各種流體。注射器10可用來自管線20的造影劑填充然后進行注射。在此實施例中，注射器10用一機械注射器40進行操作，該注射器40包括一活塞40a，其在注射器柱塞延伸段上推或拉，由此，移動流體進出注射器10。例如，諸如由賓夕法尼亞州的Indianola的Medrad，Inc.出品的ProVis血管造影術(shù)注射器那樣的注射器或注射器泵可用作為泵40。
泵42提供基因治療藥物或其它藥物。在此實施例中，藥物保持在其容器52內(nèi)，并通過一蠕動泵42從容器進行泵送。藥物流過管子24c和管子24a進入集管并由此進入病人1。管子24c和24a可以是微孔管以最大程度地減小流體量或管子本身內(nèi)的死空間。在圖2的實施例中，泵42和藥物保持裝置位于無菌場所之外。流體通過消毒管子24a流入無菌場所。藥物容器52可以是任何保持無菌和藥物效用的容器，例如，玻璃瓶、袋、囊，或預(yù)裝填的注射器。如果容器52(或系統(tǒng)中的任何其它流體容器)是剛性的，則隨著流體的抽出將形成一真空。有好幾種方法可消除該問題。例如，空氣可在移去流體之前注入到容器內(nèi)，或用來移去流體的針或長針尖可使一不沾水的過濾器或一單向閥通氣，且過濾器隨著流體的移去而允許無菌空氣進入容器但防止流體的任何泄漏。
一生物危險密封裝置或包圍70能從藥物容器52中將基因治療藥物穿刺和抽出藥房外，且確實地抽出到圍罩外。流體路徑元件24c的一端穿入和密封到生物危險密封裝置70內(nèi)。針尖、針或使流體連接到藥物容器52的其它機構(gòu)位于危險密封裝置70內(nèi)，并加以護套而保護操作者和密封裝置70。在使用過程中，生物危險密封裝置70打開，將藥物容器52放入其中。然后，使用手套或通過生物危險密封裝置70的壁進行操作的其它柔性操作裝置，將生物危險密封裝置70密封，并將容器52連接到流體路徑24c。如果生物危險密封裝置70是柔性的，則它不需進行通氣。如果它是剛性的或半剛性的，則它最好包括一通氣，該通氣較佳地適于或設(shè)計成包含任何氣霧狀生物危險的材料。如果還需要或希望包含藥物蒸氣，則該通氣可包括活性碳或沸石材料。通過省去藥房內(nèi)的多個注射器填充步驟，本發(fā)明的成套生物危險密封裝置70可節(jié)約相當時間、人力和費用。生物危險密封裝置70可以包括由馬塞諸薩州的North Andover的CAPTAIRTMLABX，INC.出品的Captair Field Pyramid手套箱。
本發(fā)明的生物危險密封裝置80的另一實施例示于圖4中。生物危險密封裝置80包括一具有一頸部81n的容器81a，該頸部形成、適于或設(shè)計成藥物容器52的頸部或蓋的外面緊密地配合在密封裝置頸部81n內(nèi)。例如，當蓋81b安裝到容器81a上時，藥物容器52通過諸如彈簧81c那樣的偏置部件保持抵靠在密封裝置80的底部。蓋81b可以用螺紋或其它裝置進行固定。較佳地，一密封形成在蓋81b和容器81a之間，其能足以防止任何生物危險材料跑出。例如，密封可以模制到蓋81b和容器81a中的任一個或它們兩者上?；蛘?，密封可以是單獨的彈性體密封。在圖4的實施例中，生物危險密封裝置80包括一可供選擇的過濾通氣裝置81d，以允許空氣運動而平衡內(nèi)外之間的壓力。在使用過程中，連接到管子24c遠端(離病人最遠)的針或針尖首先刺破密封裝置隔膜81s。然后，它被進一步推入而刺破藥物容器隔膜52s。生物危險藥物的任何泄漏都包含在密封裝置80內(nèi)。如果密封裝置設(shè)計成配合一種尺寸的瓶，則通過簡單地向內(nèi)足夠地凸出蓋81b而將藥物容器52保持在一定位置上，彈簧81c可功能性地被包括到蓋81b內(nèi)。容器81a和蓋81b可以通過真空成形或注入模制進行制造?；蛘?，容器81a可以是柔性的，帶有諸如ZIPLOC袋的密封件。在此情形中，容器81a可具有一與藥物容器的頸部匹配的剛性的或彈性體的部分。
如果藥物瓶分配有諸如圖4所示的一體的生物危險密封裝置的話，則可具有優(yōu)點。例如，藥物瓶可以與生物危險密封裝置一起就位，或可以與生物危險密封裝置一起置于同一包內(nèi)，以便包裝一打開就可安裝。通過將雙隔膜部件(81s和52s)容納到容器頸部上，可實現(xiàn)一生物危險密封裝置的機構(gòu)。
一提供密封封圍的功效或其開放狀態(tài)的替代的實施例可以這樣地形成將過濾的通氣裝置81d連接到一低流量的真空泵，其連續(xù)地或周期性地操作，既可手工操作也可自動操作。通過測量密封裝置內(nèi)的壓力，壓力的上升將可指示密封裝置的任何變劣情況，可對操作者產(chǎn)生一報警或指示。
生物危險密封裝置的另一實施例示于圖5A中。在圖5A的實施例中，不是全部地包圍藥物容器52，刺破藥物容器隔膜52s的針92預(yù)先連接到流體路徑24c并成為一“只合上(on only)”帽90的部分，帽90一旦被推上，則不能從容器52中移去(除非用相當?shù)牧?或努力)。例如，當帽90被推上時，隆起91a和91b可彈性地變形。隆起91a和91b接合容器52的唇形物52b而防止帽90移去。柔性密封部件93可彎曲而允許唇形物52b通過，然后，抵靠容器52的頸部52n而密封。帽90內(nèi)的空氣通過通氣裝置94而排出。密封部件93可以永久地附連到帽90，或在使用前由使用者壓配或安裝到帽內(nèi)。圖5B示出安裝在流體容器上的密封部件53。它可以安裝或卸下，并在與帽90匹配之前由使用者進行安裝。圖5C示出一第三實施例，其中，密封位于可變形的部件97和容器頸部的前部(或可選擇為唇形物52b的前部)之間。在此實施例中，在針92刺破隔膜52s之前，密封形成在可變形的部件97。帽90朝向容器52的附加運動保持住密封，刺破隔膜52s并建立流體路徑?？勺冃尾考?7或密封93或53可以是一皮老虎、一薄的可變形結(jié)構(gòu)、一足夠軟的彈性體、以凝膠、一閉合孔的泡沫，或一敞開孔的泡沫，使多孔或表面光潔足以防止任何危險材料跑出。如果使用一敞開孔的泡沫，則它可包括排氣功能，這樣，可不需單獨的通氣裝置94。其后將討論的與生物危險密封裝置的連接器相關(guān)的密封選項也可應(yīng)用于此?；蛘?，容器52和帽90可設(shè)置有合作的螺紋，以便在其間形成一密封的連接。通過在連接到藥物容器52之前，將流體路徑24c連接到其它流體路徑元件，可以完成藥或藥物的生物危險密封裝置，而不需容器52的完全的實體密封。盡管圖5A、5B和5C示出一刺破隔膜的針，但它也可使用一諸如InterLink系統(tǒng)的無針連接器、一僅路厄(luer)連接的構(gòu)造，或任何其它合適的流體連接。
通過消除或防止液體連接的打開，一相當?shù)臍忪F劑發(fā)生源可通過圖5的系統(tǒng)予以去除。
代替一緊密密封密封裝置的可以是一不很緊密密封的被動的密封裝置，它包括殺菌的、殺病毒的，或化學(xué)破壞劑、裝置或物質(zhì)。殺菌的、殺病毒的，或化學(xué)破壞劑、裝置或物質(zhì)的實例包括但不限于紫外線、過氧化氫蒸氣、活性碳和臭氧氣體。在某些情形中，可使用諸如涂以或浸漬銀、鉑、酶、活性碳或Triclosan的表面。
如圖2所示，一熱力裝置71可以與容器52熱力地連接。熱力裝置71可以是一熱電的加熱器/冷卻器，其可將藥物保持一冷凍的狀態(tài)下，然后，以某一控制速率有控制地加熱藥物達到室溫、體溫或其它溫度。熱力裝置71連接到協(xié)調(diào)其操作的控制單元69a。例如，熱力裝置71可通過被動的保溫或通過主動的制冷(例如，用干冰或用機械冷凍機)來幫助維持藥物處于一降低的溫度下。熱量可通過多種方式提供，包括但不限于電阻加熱器、微波、化學(xué)反應(yīng)、材料相變，或熱空氣等。
泵42可在延長的時間段(例如，在幾分鐘內(nèi))提供穩(wěn)定一致的流動，其遠勝于人工推動一注射器柱塞。由泵42提供的一致的流動可減小與操作者疲勞和/或錯誤相聯(lián)系的風(fēng)險。再者，通過以保護方式形成連接，然后，作為一單元丟棄流體路徑24、容器51和52、密封裝置70，以及其它流體路徑元件，于是，沒有可允許生物危險材料跑逸到環(huán)境內(nèi)的流體路徑的開口。
鹽水、其它沖洗流體或其它非危險藥物可以儲存在容器51內(nèi)。泵41可驅(qū)動或造成流動。沖洗流體流過管子24b和24a進入集管30內(nèi)而由此進入病人1。在某些基因治療手術(shù)中，開始的沖洗流量較佳地與藥物流量相同，并在藥物流動停止之后立即開始，因為它被用來將藥物沖洗出流體路徑而進入病人1內(nèi)。鹽水也可與藥物同時地泵送而提供對藥物的稀釋(如果這有利的話)。鹽水和藥物供應(yīng)之間的快速變化也可產(chǎn)生一稀釋效果，隨著流體橫過流體路徑的其余部分而混合流體。此外，在兩個或多個可能的多個流體不相容的情形中，沖洗流體可以在供應(yīng)到病人之前用來分離不相容的流體。例如，某些X線造影劑與某些基因治療藥物不相容。
泵41和42可以是眾多市場上可購得的泵之一。例如，一合適的泵是賓夕法尼亞州的Indianola的Medrad，Inc.出品的CONTINUUMTM泵。由賓夕法尼亞州的Plymouth Meeting的Instech Laboratories，Inc.出品的PEGASUSTM系列泵也可用于某些應(yīng)用中。根據(jù)手術(shù)的細節(jié)和采用流體的數(shù)量，可以使用帶有封圍腔室的多個危險流體泵和/或多個非危險流體泵。
如果流體管線24b和24c會齊一起來起動部分24a，則可有效地采用一個或多個彈簧加載的單向閥或電氣地控制的閥24d和24e，這樣，沒有一個流體流動或擴散到另一流體中。例如，閥的類似用途可見用于Medrad，Inc.出品的SPECTRISMR注射器中的處置流體路徑上的閥，其用來防止MR造影劑擴散混合到?jīng)_洗流體中。
利用本發(fā)明的系統(tǒng)，操作者可比現(xiàn)有手工操作的程序更加一致和方便地注入和沖洗基因治療藥物?？梢耘c現(xiàn)有手工實現(xiàn)相同的方式，實現(xiàn)各種注射的順序、體積、流量和時間，或可比用單獨的注射器和手工注入更加靈活、復(fù)雜或綜合。
可以提高使用舒適和安全性的本發(fā)明的系統(tǒng)的其它特征是示于圖2中的廢物容器55，其通過管子25連接到集管30。例如，廢物容器55可以是密封的、初始為坍癟的袋，或帶有一過濾通氣裝置的剛性或半剛性的容器。當流體管線首次連接時，它們可以是干的(充滿空氣)。因為將空氣注入病人血管內(nèi)通常是很不好的，所以，必須預(yù)先準備或凈化流體管線，即，推動流體通過管線而除去空氣。為了消除將生物危險材料釋放到環(huán)境中的機會，首先可預(yù)先準備造影劑注射器10和集管30，或者進入到廢物容器55內(nèi)，或者使用目前所采用的程序。然后，生物危險藥物準備通過24c并稍許一點越過進入管子24a內(nèi)。然后，沖洗流體準備通過24b和24a一直進入到廢物容器55內(nèi)。這樣，在凈化過程中沒有生物危險材料被釋放。在一替代實施例中，流體路徑可在將流體路徑連接到容器52之前用鹽水進行準備。這樣的“預(yù)準備”在2002年7月24日提交的美國專利申請出版物No.2003-0004463有所討論，該專利轉(zhuǎn)讓于本發(fā)明的受讓人，本文援引該專利以供參考。
圖2中的虛線60、61、62、63、64、65、66、67和68代表信息或控制傳遞或傳輸?shù)耐ㄓ嵚窂?。在圖2的實施例中，控制單元69a與系統(tǒng)泵和病人聯(lián)系。控制單元69a還較佳地包括一使用者接口69b，操作者可通過該接口監(jiān)視、程控所有相關(guān)的裝置。使用者接口69b允許使用者輸入設(shè)定或控制并評估系統(tǒng)的狀態(tài)和操作。在一實施例中，使用者接口69b包括一帶有計算機領(lǐng)域內(nèi)熟知的觸摸屏的顯示器。使用者接口69b的多個部分可供選擇地包括一踏腳板、手開關(guān)、語音識別、聲音輸出、鍵盤、鼠標和/或LCD顯示器?？刂茊卧?9a可包括一帶有鍵盤、揚聲器和作為使用者接口69b的顯示器的個人電腦。得克薩斯州的Austin的National Instruments出品的諸如LABVIEW的軟件，其可收集數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)形成復(fù)雜的控制策略，并可包括到控制單元69a內(nèi)。
線60、61和62分別與系統(tǒng)泵40、41和42連通。線63與集管30連通，這樣，合適的流體路徑在合適的時間打開。如果閥是受控閥而不是彈簧加載閥，則線65和66可分別操作閥24d和24e。線64示意地顯示為將心跳信息從病人1帶到控制單元69a?？稍O(shè)置一儀器(未示出)，其獲得信號和條件或在將其輸出到控制單元69a之前對其進行操作。例如，儀器可以是一ECG監(jiān)視器、一血壓監(jiān)視器、一脈搏血氧計、有關(guān)萃取器的圖像部分或區(qū)域，獲其它裝置。如果控制單元69a包括一具有足夠分辨率的數(shù)據(jù)采集卡(例如，從National Instruments購取)，則附加的儀器就不再需要。在目標是一器官而不是心臟的情形中，儀器可以監(jiān)視某些生理參數(shù)或與該目標器官的成像方面。其中一實例是監(jiān)視呼吸，其相關(guān)參數(shù)是呼吸頻率、每次吸進呼出量，以及最終呼吸量。其它實例是腸的蠕動收縮或肌肉的自發(fā)或刺激的收縮。
有許多種通訊的路徑。例如，通訊路徑可以是硬線的，使用電壓或不使用電壓來致動一中繼，或使用一標準的諸如RS-232?？刂凭€可以是電氣的、液壓的、氣動的、機械的，或任何其它有利的通訊線?；蛘撸ㄓ嵚窂娇梢允菬o線的，其使用眾多標準協(xié)議中的任何一個協(xié)議進行通訊。通訊路徑還可利用IR數(shù)據(jù)傳輸方法。此外，可使用一種類型的傳輸方法/協(xié)議用于一個通訊路徑，另一種類型用于另一不同的通訊路徑。
除了流體供應(yīng)的同步、中央集中控制和共用的使用者接口之外，本發(fā)明的系統(tǒng)提供一種能力，其克服對為避免回流而作深入從屬選擇導(dǎo)管放置的需要。
就這一點來說，在心臟舒張期過程中，心肌松弛而腔室內(nèi)充血。同時，加壓的血液儲存在大動脈內(nèi)并流入冠狀血管內(nèi)。在心臟收縮期過程中，心肌收縮從心臟內(nèi)排出血液。在此循環(huán)過程中，冠狀動脈內(nèi)的血液經(jīng)受反向的流動。這稱之為回流。通常這不是一個問題，且在規(guī)則的血管造影術(shù)過程中也不是一問題。某些造影劑簡單地承載而回到大動脈內(nèi)并流出進入到系統(tǒng)的循環(huán)中。
然而，對于基因治療藥物或其它有毒的、危險的或強烈治療來說，要求沒有危險物質(zhì)回流到系統(tǒng)循環(huán)或附近血管中。在目前的基因治療實踐中，通過放置深入到冠狀血管內(nèi)的導(dǎo)管來避免回流。一深入放置的替代方案是使藥物的注射與病人心臟的搏動同步，這樣，藥物流動足以預(yù)先停止而使血液回流不將任何藥物帶入大動脈內(nèi)和由此帶入系統(tǒng)循環(huán)中。
圖3示出一示范的血流圖形和防止回流的本發(fā)明的一藥物注射圖形。藥物注射在冠狀動脈流足以攜帶注射液到下游之后開始，并在仍通過導(dǎo)管末端的血流量小于回流的血流量之前結(jié)束。該時間可以設(shè)定足夠的裕度以便可對所有病人進行操作?；蛘?，可以使用一成像系統(tǒng)，用各種注射流速和/或時間進行對比試驗注射(X線、MR，或超聲波)，并測量與特定病人的ECG或血壓波形相關(guān)的回流量和時間。此外，導(dǎo)管末端可包括一流量傳感器，其可直接地測量血流，并因此將該信息提供到控制單元69a以便同步或標定和確定與ECG和血壓波形相關(guān)的時間?？刂茊卧?9a使得與心臟功能同步的造影劑注入變得相當容易，并通過使用成像來監(jiān)視是否存在造影劑回流，并可優(yōu)化相對于心臟功能的注入終止的時間。
如果泵42不能足夠快地起動和停止來提供必要的流動脈動，則被動閥24e可用主動閥替代，該主動閥快速地打開和關(guān)閉而提供尖的脈沖。如果從24e到病人1的流體路徑內(nèi)存在太大的容量或順應(yīng)性，則主動閥可以向下游移動來改進圓塊的尖銳度。主動閥可以是任何合適類型，例如，包括電磁的、壓電的、氣動的，或液壓的。
在某些情形中，有利的是，在流動停止時，使泵42或主動閥實際地抽回幾微升流體。該動作抽取稍許血液進入到導(dǎo)管內(nèi)，并由此確保當血從動脈回流到大動脈時，沒有藥物可從導(dǎo)管擴散和進入到大動脈內(nèi)。
盡管以上已經(jīng)參照血管內(nèi)的液體進行了描述，尤其是，冠狀動脈內(nèi)的液體，但通過肺部來同步氣霧狀藥物的供應(yīng)，也可達到有效的藥物供應(yīng)和最大程度地減小不希望的藥物遷移那樣的類似優(yōu)點。隨著空氣吸入藥物供應(yīng)到氣流中。藥物供應(yīng)在吸入停止之前停止，這樣，所有藥物被承載而深入到肺內(nèi)。因此，很少或幾乎沒有呼出肺之外。
通過注入的同步來防止回流的另一替代方案是使用閉塞氣囊在一時間段內(nèi)停止流動，同時灌輸藥物。氣囊的充氣可以手工地或自動地進行。氣囊充氣裝置較佳地與控制單元69a連通。它可在供應(yīng)藥物的短時間內(nèi)進行充氣，然后，放氣而允許血液營養(yǎng)心肌，或被另一呼吸所吸收。該程序可以重復(fù)多次。本發(fā)明的閉合的方法的優(yōu)點在于，藥物不是連續(xù)地沖洗出肌肉和進入靜脈系統(tǒng)內(nèi)。
可采用一雙氣囊阻塞系統(tǒng)，使藥物注入到兩個氣囊之間的空間內(nèi)。該手術(shù)允許治療一血管的選定部分，例如，可用于展幅的動脈部分的預(yù)治療或術(shù)后治療。
圖2中所示系統(tǒng)的流體路徑可以整體地預(yù)組裝，這樣，只有需連接的部分連接到導(dǎo)管31和容器52?；蛘?，可以由使用者組裝的許多單獨的零件形成。如果在危險藥物進入系統(tǒng)之前形成連接，且不在其后打開，則連接可以是簡單路厄鎖標準連接器。對于那些形成的或可能斷開和再次形成的連接，例如，導(dǎo)管連接，在危險流體已進入系統(tǒng)之后，應(yīng)額外地加以警惕。一合適的生物密封裝置連接器將在別處予以描述。
表1給出一簡要的描述，闡明目前實踐和本發(fā)明的系統(tǒng)的建立和藥物供應(yīng)步驟，并在需要步驟的比較中示出改進之處。
表1


本發(fā)明系統(tǒng)內(nèi)的通訊和控制可根據(jù)設(shè)計、驗證、經(jīng)濟性和使用性等的考慮而具有各種復(fù)雜水平。一簡單的水平包括在兩個或多個裝置之間的中央集中的起動/停止定時或同步。例如，下一個水平可以是一個或多個泵的中央的編程來改進操作者或使用者的方便性。例如，一下一個水平包括對所有泵的公共的編程接口。例如，一下一個水平包括標準協(xié)議，其包括各種同步策略和允許操作者儲存和調(diào)用定制的協(xié)議。本發(fā)明的系統(tǒng)對設(shè)計師提供很大的靈活性以滿足使用者的需要。
通訊和控制功能示意地顯示為用控制單元69a進行協(xié)調(diào)。然而，控制可容易地以其它方式分配。例如，血管造影術(shù)注射器可監(jiān)視ECG和同步對心臟造影劑的注射。注射器然后可將ECG信號或簡單起動-停止指令傳輸?shù)剿幬锉?2，以使它可同步對心臟的藥物注射。因此，控制單元69a的某些或全部的功能可由系統(tǒng)泵本身執(zhí)行，且以產(chǎn)品設(shè)計師或使用者的方便以分配的方式執(zhí)行。不需特殊的硬件盒或硬件塊，其執(zhí)行所有的、許多的或甚至歸結(jié)于控制單元69a的諸多功能中的任何的功能?？刂瓶梢员环峙?。
在某些情形中，類似于2001年10月18日提交的美國專利申請系列No.09/982,518中所描述的，可有利地使造影劑注射器或泵40成為主控制器，以執(zhí)行控制單元69a的許多功能，該專利轉(zhuǎn)讓于本發(fā)明的受讓人，本文援引該專利以供參考。在此實施例中，泵41和42與造影劑泵40和本文所述的所有操作都是可實現(xiàn)的。附加的流體供應(yīng)系統(tǒng)可認為是造影劑泵40的附件。
為了檢查合適的流體管線的凈化，諸如由紐約州的Edgewood的Introtech出品的空氣探測器可沿著流體路徑被包括在各個地方。
盡管上述本發(fā)明的實施例包括可用于供應(yīng)所有與手術(shù)相關(guān)的流體的泵，但由于成本或歷史的偏好、理解，或希望被控制的感覺，某些泵送的功能可以手工地執(zhí)行，而另一些可以機械地執(zhí)行。具體來說，許多醫(yī)生偏好實施造影劑注射的手工“感覺和控制”。在此情形中，只有泵41和42被使用?；蛘撸梢允褂脵C械的供應(yīng)，且提供給醫(yī)生的觸覺的反饋可模擬手工操作的“感覺和控制”。觸覺的反饋在以下的專利中已有討論美國專利No.5,840,026和美國專利申請系列Nos.09/982,518和10/237,139，它們轉(zhuǎn)讓于本發(fā)明的受讓人，本文援引這些專利以供參考。
還可以選擇一流體路徑元件的特性，例如，管子24a，以使其容積足以保持待供應(yīng)的藥物的全部體積。在此情形中，單一注射中的待供應(yīng)的藥物的全部體積相當快地注射入24a內(nèi)，然后，沖洗流體通過泵41緩慢地灌輸，按要求控制的流量將藥物推入病人體內(nèi)。即使管子24a的容積不足以保持藥物的全部體積，如果系統(tǒng)知道各種管子和泵內(nèi)的流體體積，則它也可以初始高的流速操作泵42，直到藥物剛好要退出導(dǎo)管為止，然后，減慢到要求的灌輸流速。這節(jié)約時間，因為時間就是金錢。
因此，顯然，任何一個、若干個、所有的或沒有一流體可以有利地通過泵進行注射，而其余的可以用手工進行注射(如果使用者這樣要求的話)。
如果醫(yī)生或操作者有理由偏好于手工注射藥物，則圖6的裝置可具有優(yōu)點。圖6的裝置包括生物危險密封裝置80或本文中討論的各種生物危險密封裝置中的任何一種，其具有允許手工注射器10連接到藥物容器52的多端口閥100，其可安全地安裝到生物危險密封裝置80內(nèi)，安裝到?jīng)_洗流體、鹽水或稀釋劑21源，以及安裝到與病人1流體連接的出口101。出口101可以是一連接到一導(dǎo)管或一針的柔性管，以便皮下地或肌肉地供應(yīng)藥物。例如，閥100可包括一尖頂?shù)倪B接器100a，其穿入密封裝置80的隔膜81s和容器52的隔膜52s而使閥100與容器52流體連接?；蛘?，閥100可包括一連接到生物危險密封裝置80的柔性的流體管線，以使生物危險密封裝置80可遠離注射器10和閥100。通過轉(zhuǎn)動閥控制杠桿來選擇流體路徑連接，操作者對填充和供應(yīng)具有全面的手工控制，具有本發(fā)明的生物危險密封裝置80提供的提高的安全性。
圖7A至7C示出本發(fā)明的一流體供應(yīng)系統(tǒng)的一部分的另一實施例。具體來說，該實施例實現(xiàn)表1的步驟3至5，而不需藥房內(nèi)的一生物安全的防護罩。例如，加載裝置200可與其中的注射器350預(yù)組裝，并可完全地消毒。鹽水的小瓶210和藥物的小瓶212插入到通向加載裝置200的頂部內(nèi)的開口內(nèi)。密封208對小瓶外部進行密封并形成一生物危險密封裝置?？臻g通過一過濾器或通氣裝置(未示出)進行通氣。當小瓶210和212完全地安裝時，它們的隔膜已被針(未示出)刺破。在腔室圍護222內(nèi)的是一注射器350。注射器350內(nèi)的柱塞可以上下地移動，通過移動杠桿230而急行運動，或通過轉(zhuǎn)動指輪240而作細微運動。杠桿250可以變換而首先將注射器連接到鹽水小瓶210，然后，連接到藥物小瓶212。例如，注射器350可通過一針尖254與小瓶210和小瓶212流體連接，針尖254與一自密封的彈性體塞或隔膜360密封地流體連接(見圖7C)。
為了用藥物和鹽水混合物填充注射器350，使用者將兩個小瓶完全地推入裝置200內(nèi)。然后，使杠桿250連接到鹽水，使用者抽取足夠的鹽水從管線到注射器凈化所有的空氣。然后，使用者推空氣和某些鹽水返回到鹽水容器內(nèi)，直到要求的鹽水量保持在注射器內(nèi)。使用者通過透明圍護222觀察注射器?，F(xiàn)使用者變換杠桿250到藥物位置，該杠桿可與裝置200的外殼內(nèi)的一閥252(見圖7C)可操作地連接，并從藥物小瓶212中抽取到注射器350內(nèi)。將有小而一致的空氣量抽取到藥物內(nèi)。通過最大程度地減小管的直徑可以盡可能地減少氣泡，或可以是一已知的一致體積，因此，可由使用者進行補償。當注射器350用要求的鹽水和藥物量填充時，通過轉(zhuǎn)動圍護222注射器可從裝置200中彈出并移去注射器350。例如，注射器350可以從裝置200中彈出，使自密封的彈性體塞頭360位于端部上，這樣，沒有藥物可泄漏到環(huán)境中。注射器350的外部或外面可以保持無菌，以使它可被消毒醫(yī)生或設(shè)備操作員操作。注射器350可用于手工注射，或通過一類似于圖13所示的系統(tǒng)連接到一泵，該系統(tǒng)較佳地提供一容器來捕獲在連接過程中產(chǎn)生的任何氣霧劑或飛濺。
圖8A至8C示出本發(fā)明的一流體供應(yīng)系統(tǒng)的一部分的另一實施例，其包括一機電動力的注射器或泵400，泵400通過一電源線410(見圖8B)連接到一電源而得到動力。在圖10A至10C的實施例中，一多腔室、多容器或多隔間的容器500可移去地附連到泵400。多腔室容器500包括容納三個不同流體的腔室，當多腔室容器500如圖8B和8C所示地可操作地連接到泵400時，不同流體可通過泵400而被泵送。例如，一第一腔室510可通過管512流體連接到一鹽水源(未示出)。例如，一第二腔室520可通過管522流體連接到一造影劑源(未示出)。一第三腔室或密封裝置530較佳地形成一危險材料密封裝置的封閉，以用于與一危險藥物容器536連接，例如，容器536包括一基因治療藥物。例如，危險密封裝置530可以類似于圖4的密封裝置80或類似于圖5所示的密封裝置的方式進行操作。危險密封裝置530可包括如上所述的一加熱/冷卻元件或多個元件。
一旦操作泵400，來自腔室510、520和530的一個或多個流體通過與一導(dǎo)管(未示出)流體連接的管560傳輸?shù)讲∪??？稍O(shè)置一第二管線570來連接到—廢物容器515(操作上類似于圖2的廢物容器55)。每次連接到—導(dǎo)管的連接斷開時，例如，當為注射而在血管之間變換時，第二管線570也可用來凈化空氣。
泵400還包括一釋放門閂420以便能使多腔室容器500與泵400脫離。泵400還可包括定位在泵400外殼上的控制器430以便控制泵的操作。附加地或替代地，可設(shè)置一遠離泵400的控制單元。盡管容器或盛器510和520和密封裝置530在圖8A至8C的實施例中一體地形成，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員理解到，容器和密封裝置也可分離地附連到泵400或類似的泵。
通過將反復(fù)使用的泵400封閉在一個一次性使用的容器內(nèi)(例如，一塑料袋)，并完全地包含一諸如一基因治療藥物的危險藥物，圖8A至8C的系統(tǒng)可用于一無菌的場所內(nèi)。多腔室容器500可以做成一次性使用。由于危險密封裝置530，可以消除藥物準備的多種程序。機電泵400在長的時間周期內(nèi)提供均勻的流體供應(yīng)，并具有編程復(fù)雜流動控制參數(shù)的能力。
圖9示出本發(fā)明的另一實施例，其中，在一長的時間周期內(nèi)提供均勻的流體供應(yīng)是自動的。在此實施例中，一單一的一次性裝置600包含兩個并排的注射器，例如，一鹽水注射器620和一藥物注射器610。它們可在許多地方進行準備，例如，在醫(yī)院藥房內(nèi)的護罩內(nèi)，在圖7的裝置內(nèi)，或它們較佳地用液體進行預(yù)加載。為了填充注射器610和620，操作者拉回手柄640和630，它們也卷繞或偏置彈簧632和642，彈簧儲存能量以便分別地壓縮鹽水和藥物?？稍O(shè)置一控制按鈕650來起動藥物的流動?？稍O(shè)置可調(diào)整的阻擋控制660和670來分別控制通過一出口680注入到病人體內(nèi)的藥物和鹽水量。在選定的藥物量供應(yīng)之后，泵自動地供應(yīng)選定的鹽水量。泵600整體地可以被處置。
圖10A至10C示出一泵機構(gòu)700，其以與泵機構(gòu)600類似的方式進行操作。然而，泵700使用機電的動力從可處置的、前加載的注射器800a和800b中注射流體。例如，泵700可以與Medrad，Inc.出品的雙注射的STELLANT和SOLARIS注射器類似的方式進行操作。通過電源線710將電力供應(yīng)到泵或注射器700。
注射器800b可包括一危險藥物。例如，注射器800a可與一流體路徑810流體連接，而流體路徑810與另一流體(例如，鹽水)源流體連接。較佳地，帶危險藥物的注射器800b進入已形成的流體連接，或具有諸如圖13A至C所示的流體連接，以便實現(xiàn)生物危險密封裝置。
如在與本發(fā)明的若干個各種實施例相聯(lián)系地采用的，術(shù)語“泵”包括所有造成一有控制的流體流動的裝置，包括有控制的泵或壓力源和調(diào)節(jié)器，例如，蠕動泵、齒輪泵、注射泵、電動的泵、重力、壓縮空氣、有控制的氣體展開裝置、彈簧泵、向心力泵或任何在流體流動時不需要人的連續(xù)驅(qū)動力作用的系統(tǒng)。本發(fā)明的多個方面同樣也可有利地應(yīng)用于手工致動的泵。
尤其在心臟方面的研究中，可望有利地注入一個以上的藥物。添加的藥物的實例是強心劑、溶解血栓藥物，或在血管成形術(shù)或展幅之后降低再狹窄可能的藥物。如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所清楚的，這樣添加物質(zhì)的注射可適于添加附加的泵、流體容器，以及與本文所述的系統(tǒng)連接的連通管線(選項)。
非濾過性毒菌的基因治療方法也可從本發(fā)明系統(tǒng)的諸特征中得益。盡管不是危險的，但非濾過性毒菌的基因仍可對醫(yī)護人員造成危害。例如，威斯康星州的Madison的Mirus Corp.公布了動物結(jié)果，其中，他們使用比上述通過非濾過性毒菌的帶菌者轉(zhuǎn)染的DNA更高流量和體積，將不包含在一病毒內(nèi)的DNA注入肢動脈內(nèi)。在高的流速和體積(100ml以上)下，使用機械泵的流體供應(yīng)系統(tǒng)特別有利。
還有關(guān)于基因治療藥物或其它治療劑注射之前的藥物或酶注射討論的多方面的研究。這些預(yù)治療藥物可促進DNA從血管進入組織內(nèi)的遷移或傳輸。這樣一預(yù)治療藥物的實例是一種分解膠原質(zhì)的酶，其使血管對于基因DNA更加多孔。本發(fā)明的系統(tǒng)可用來注射這樣的預(yù)治療藥物。
本發(fā)明的流體供應(yīng)系統(tǒng)也可用來供應(yīng)基因治療藥物，以便直接地注入心臟或其它組織內(nèi)。在《科學(xué)家》12〔10〕41998，5，11中，揭示了一種治療方法，其在心臟打開的手術(shù)過程中使用14個單獨的胰島素(低體積)注射器和針將一基因治療藥物直接地注入心肌內(nèi)。通過允許操作者直接從一公共的容器中多次地進行注射，本發(fā)明的系統(tǒng)可去除填充所有這些注射器的人力、成本和風(fēng)險。代替在這樣一程序中對導(dǎo)管31供應(yīng)流體，可以通過一管供應(yīng)到一合適地插入心肌(心肌層)內(nèi)的小針。這還在藥物之后總是用鹽水沖洗管線而提高安全性，這樣，當一連接打開時，是鹽水沖洗可能造成飛濺或氣霧化，而不是危險藥物。在這樣的一情形中，如果使用者接口告訴使用者注射何時已經(jīng)完成，且危險藥物已經(jīng)從管線中沖洗掉以使連接可以打開或針可移去，則這是很有利的。
本發(fā)明的流體供應(yīng)系統(tǒng)還可結(jié)合提高其它基因攝取方案來用于流體供應(yīng)，例如，子操作和電操作、或光學(xué)致動的藥物供應(yīng)策略。
以上使用基因治療藥物或藥劑注射的代表性實例，大致地描述了本發(fā)明的流體供應(yīng)系統(tǒng)、裝置和方法。然而，本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法不局限于基因治療的應(yīng)用。本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法可用于許多其它的藥物供應(yīng)和治療程序中。一般來說，本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法尤其適應(yīng)于與注入到病人(人類或動物)體內(nèi)的任何危險藥物或物質(zhì)相結(jié)合。如本文中所使用的，術(shù)語“藥物”是指在一醫(yī)療手術(shù)中任何注射或其它方式供應(yīng)到體內(nèi)(人類或動物)的物質(zhì)或藥物，其包括(但不限于)用于成像手術(shù)中的物質(zhì)(例如，造影劑介質(zhì))、診斷的和治療的物質(zhì)。如以上結(jié)合基因治療劑所述的，多種這樣的藥物對病人和管理該物質(zhì)的人員都具有危險(如果未合適地處理和/或注射的話)。危險藥物的實例包括(但不限于)放射性藥物、生物藥物、蛋白質(zhì)、細胞(例如，干細胞或肌源細胞)、化療藥物以及基因治療藥物。管理危險藥物的示范性方法包括動脈內(nèi)的、靜脈內(nèi)的、肌肉的、皮下的、通過呼吸進入肺內(nèi)的，以及經(jīng)過皮膚的方法。即使認為不是極端危險藥物也可通過該系統(tǒng)有利地進行管理，并對醫(yī)院人員提供防止不利影響的附加的保護。
例如，本發(fā)明的系統(tǒng)可應(yīng)用于放射線療法的藥物，其中，藥物本身是放射性的。如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所清楚的，對放射線療法的藥物保持完全的封裝可提高安全性。如果藥物是放射性的，則使用吸收放射性的或加鉛的樹脂玻璃屏蔽將幫助保護操作者和病人免受不必要的輻射劑量。輻射防護技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練的設(shè)計師可容易地規(guī)定出所需的厚度。放射線療法藥物封圍在美國專利申請出版物No.2003-0004463中已有討論。
當結(jié)合溶解血栓的藥物使用時，本發(fā)明的系統(tǒng)提供一體性控制的優(yōu)點和注射溶解血栓藥物、注射鹽水，以及定期地注射造影劑以驗證導(dǎo)管連續(xù)正確放置的能力。
同樣地，本發(fā)明的系統(tǒng)可有利地應(yīng)用于腫瘤和其它的化療，在化學(xué)療法中，化療藥物供應(yīng)到血管中，提供到腫瘤或其它有關(guān)的區(qū)域。在化療藥物的情形中，流體體積可以相當小，且一閉塞氣囊可有利地減緩或防止化療藥物沖洗出腫瘤組織外。
上述藥物或藥劑，或其它的藥物或藥劑可被包括在超聲波氣泡內(nèi)或與其相關(guān)。本發(fā)明的系統(tǒng)可供應(yīng)氣泡到有關(guān)的區(qū)域，然后，可使用超聲波能來摧毀氣泡促進藥物供應(yīng)到組織。使用超聲波氣泡將藥物供應(yīng)和釋放到有關(guān)的區(qū)域已被揭示在美國專利No.6,397,098中，該專利轉(zhuǎn)讓于本發(fā)明的受讓者，本文援引該專利內(nèi)容以供參考。
本發(fā)明的程序已經(jīng)對液體藥物作了大致的描述，也可應(yīng)用于粉末的藥物，可以采用液體的或氣體的媒介物，或應(yīng)用于供應(yīng)給一受體的氣體藥物。
結(jié)合本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法使用的多種危險藥物可導(dǎo)致對被注入的血管的嚴重損害。例如，已知某些抗腫瘤的化療藥物可在通過外圍靜脈導(dǎo)管供應(yīng)時造成對血管的損害。圖11A至11C示出可用來減小對血管損害的本發(fā)明的基本上同心的雙內(nèi)腔導(dǎo)管900的一端部分的一實施例。就這一點來說，可設(shè)置一第一外管或?qū)Ч?10。一第二內(nèi)管或?qū)Ч?20設(shè)置在第一管910內(nèi)，并被部件915保持住，這樣，可形成流體通過的一外部內(nèi)腔和流體通過的一內(nèi)部內(nèi)腔。一諸如鹽水950那樣的不造成血管損害的流體較佳地通過外部內(nèi)腔。危險藥物960較佳地通過內(nèi)部內(nèi)腔。
圖11C示出導(dǎo)管900內(nèi)的流體。為了進行注射，鹽水開始流過內(nèi)腔911。沒有藥物流過內(nèi)腔921。在一預(yù)定時間之后，藥物流過921，而可選擇地減小鹽水達到相同的流量，以使流出導(dǎo)管的流體流量保持恒定不變。這些流動的過渡較佳地不是瞬時的。如果已經(jīng)注射了足夠藥物，則藥物流量減小到0，增加鹽水流量對它進行補償。在稍許時間之后，藥物流動反過來而拉一些鹽水到內(nèi)腔921內(nèi)(如圖11C所示)。然后，停止或減小鹽水的流動。在這樣的一個循環(huán)中，可供應(yīng)全劑量的藥物960，或劑量可在多個這樣的循環(huán)中供應(yīng)。給出該特定的流動圖形，作為可在時間上變化的許多流動圖形的一個實例。
圖11D示出血管1000內(nèi)的合成的流動圖形。如圖11D所示，通過包圍鹽水的邊界來保護血管1000避免接觸導(dǎo)管末端附近的危險藥物960。當流體向下流過血管1000的路徑時，稀釋的危險藥物960可接觸血管1000的某些點，但通過選擇藥物960的粘度可使丸劑相當不受干擾地流入心臟。
鹽水和藥物供應(yīng)的該流動順序可以是連續(xù)的，直到所有藥物供應(yīng)為止，或如果要求的話，可在時間上進行重復(fù)以散開藥物供應(yīng)，并給予病人的系統(tǒng)一適應(yīng)藥物的機會，最大程度地減小副作用。該周期性的脈動地供應(yīng)具有若干其它的優(yōu)點。例如，更加容易地操作一溢出物的探測系統(tǒng)。溢出物探測器1100(圖11D中示意地表示)僅需在簡短的注射時間過程中監(jiān)視溢出物，因此，不敏感于招致連續(xù)灌輸溢出物探測方案麻煩的基線漂移。適于結(jié)合本發(fā)明使用的溢出物探測器揭示在美國專利申請出版物Nos.2003-0036674和2003-0036713中，它們授予本發(fā)明的受讓者，本文援引這些專利以供參考。其它的優(yōu)點在于，初始幾毫升可以是鹽水，這樣，如果探測到一溢出物且注射停止，則沒危險藥物注射到病人組織內(nèi)。
本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法已經(jīng)大致地結(jié)合病人的治療進行了描述。然而，本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法也可用來治療任何動物或活體系統(tǒng)，其中，要求對危險(例如，生物危險或化學(xué)危險的)藥物的應(yīng)用提供方便性、一致性和安全性等的好處。
本發(fā)明的一附加的實施例示于圖12中。圖12的模塊1200是易處置和手工操作的。諸部件是包括諸如1224c的流體通道的底板1230的一部分或是連接到底板1230。危險藥物容器1265插入到生物危險密封裝置1270內(nèi)，該密封裝置形成一密封以使任何形成的氣霧劑包容在該密封裝置內(nèi)。例如，容器1265可以刺穿或其它方法打開以使流體可流入流體導(dǎo)管1224c內(nèi)。通過拉回在注射器1212內(nèi)的柱塞，可拉回藥物通過流體導(dǎo)管1224c和閥1242而進入注射器1212內(nèi)。一鹽水容器1295通過管道1290進行連接。注射器1211用鹽水填充。因為全部的組件最好是小巧、無菌和重量輕，所以，它可容易地上下傾斜以便去除氣泡。為了用液體填充其余的流體管線，轉(zhuǎn)動閥1242和1243以使注射器1212與廢物容器1255連通。然后，空氣可從注射器跑出，干預(yù)流體路徑進入到廢物容器1255內(nèi)。為了避免浪費危險藥物，注射器1212可向前移動，剛好足以移動危險藥物的彎月面朝向廢物容器1255恰好通過閥1243。然后，轉(zhuǎn)動閥1241和閥1243，以使鹽水注射器1211與廢物容器1255連通。傾斜組件以使注射器1211內(nèi)的任何空氣移出，并隨著注射器1211向前推進而進入到廢物容器1255內(nèi)。這將用液體填充通向廢物容器的流體路徑的其余部分。然后，轉(zhuǎn)動閥1243以使注射器1211與出口1280連通。注射器1211向前移動，鹽水被推向連接器1280，以在連接到病人之前去除所有的空氣。
通過轉(zhuǎn)動閥1243和操作注射器1212和1211，危險藥物和鹽水可按操作者的引導(dǎo)順次地注入。盡管本實施例不具有所有的自動特征和某些其它實施例的保護措施，但它具有可整體處置和比具有重復(fù)使用的系統(tǒng)部件的某些裝置低的初始成本等的好處。因為注射器1212可以安全的方式從密封裝置1270內(nèi)的藥物容器中再次進行填充，所以，注射器1212可具有一較小的體積和因此具有一較小的直徑，這使得手工注射更加精確。
或者，模塊1200可適于配裝在一重復(fù)使用的移動的裝置1300，例如，它可移動兩個注射器活塞和轉(zhuǎn)動閥以使操作變?yōu)樽詣?。例如，模塊1200可附連到一操作類似于圖10A所示裝置700的裝置的前部。模塊1200可通過注射器而被支承，或者，一附加的安裝支架(未示出)可容納在裝置1300上。安裝支架也可保持電磁線圈、電機，或其它致動器以便自動地致動閥1241、1242和/或1243。因此，操作可以完全自動化并具有本文所述的內(nèi)置的保護裝置。圖12實施例的明顯好處在于，可選擇制作一單一可處置的模塊1200，例如，當醫(yī)院不能提供一重復(fù)使用的推進裝置時，該模塊1200可用手工方法使用，當要求或希望時也可與重復(fù)使用的推進裝置匹配。
圖13A至13D闡述用來連接兩個流體路徑部分的連接器的幾個實施例，兩個流體路徑部分包括多個元件來包含在制作和選擇地斷開流體路徑連接過程中產(chǎn)生的飛濺和氣霧物。圖13A至13D的實施例闡述的連接器提供了對于美國專利No6,440,107B1所闡述的連接器的修改和改進，它們轉(zhuǎn)讓于本發(fā)明的受讓者，本文援引該專利以供參考。
圖13A至13D的連接器具有多個公共的元件，這樣相同的元件具有公共的編號。無菌連接器1450a、1450b和1450c包括一第一或陽部件1455和一第二或陰部件1475。第一部件1455大致呈圓柱形并包括一封閉其一端的隔膜1460。第一部件1455還包括一延伸部件1462，一導(dǎo)管或諸如柔性管或一路厄連接器之類的連接器(未示出)可附連到該延伸部件1462。延伸部件1462具有一形成在其中的通道1464，其與第一部件1455的內(nèi)部流體連接。第一部件1455還較佳地在其外壁上包括螺紋1470。
第二部件1475包括一穿透部件1480。穿透部件1480包括一從其第一端延伸的大致圓柱形的穿透元件1482。一通道1484形成通過穿透元件1482和穿透部件1480的其余部分。穿透部件1480的第二端形成一與通道1484流體連接的延伸部件1486，一導(dǎo)管或諸如柔性管或一路厄連接器之類的連接器(未示出)可附連到該延伸部件1486。
如上所述，第二部件1475還包括一可轉(zhuǎn)動地連接到穿透部件1480的旋轉(zhuǎn)部件1490。旋轉(zhuǎn)部件1490還在其內(nèi)表面上包括螺紋1492以便與第一部件1455上的螺紋1470合作。第二部件1475還包括從中沿徑向向外延伸的相對的翼元件1494，以便于第二部件1475相對于第一部件1455轉(zhuǎn)動而形成第一部件1455和第二部件1475的螺紋連接。
形成一無菌的連接的第一部件1455和第二部件1475的合作示于圖13D中。第一部件1455和第二部件1475首先沿軸向拉在一起。當穿透元件1482刺破柔性隔膜1460時，旋轉(zhuǎn)部件1490相對于第一部件1455轉(zhuǎn)動而接合螺紋的部分1470和1492。當螺紋部分1470和1492擰緊時，使第一部件1455和第二部件1475緊密接觸，第一部件1455的一向前表面1472接觸一坐落在第二部件1475的大致圓柱形內(nèi)腔室1498內(nèi)的環(huán)形的彈性體部件1496。由此，環(huán)形的彈性體部件1496圍繞穿透部件1480大致對稱地壓縮，并抵靠旋轉(zhuǎn)部件1490的內(nèi)壁而在穿透部件1480和旋轉(zhuǎn)部件1490的內(nèi)壁之間形成一緊密和基本上防泄漏的密封。如上所述，作用在環(huán)形的彈性體部件1496(和生成的密封)上的大致軸向和徑向力能在相對高的壓力下使用無菌的連接器1450。
當美國專利No.6,440,107B1的連接器組裝時，空氣和由此在空間1500內(nèi)生成的氣霧劑或飛濺(見圖13A)從流體路徑的諸元件之間排出。螺紋1470和1492提供一力但不是設(shè)計成密封連接器內(nèi)的空氣。此外，如果螺紋1470和1492的確密封空氣，則當連接器組裝時會形成空氣壓力。
在圖13A的實施例中，圓周的彈性體或柔性密封元件1510附連到陽連接器1455。此外，彈性體部件1496的尺寸適于密封穿透部件1480和旋轉(zhuǎn)部件1490之間的間隙。當密封元件1510接觸陰連接器1475時，它們對連接器的內(nèi)表面形成一密封。當螺紋1492旋動時可保持密封。或者，如圖13B所示，密封表面1520可位于陰連接器1475的內(nèi)側(cè)上。為了允許貯留在兩個連接器之間的空氣逃逸，圖13C和13D的實施例包括一透氣孔1530。透氣孔1530較佳地包括一微孔過濾器或塞子，其允許空氣逃逸但貯留氣霧劑和飛濺。親水或不親水材料將對氣霧劑提供某種封圍。例如，GORETEX、TYVEK，以及融合的聚乙烯塞子通常用于該目的。活性碳可容納在透氣孔1530內(nèi)，以便保持各種類型藥物的蒸發(fā)態(tài)和氣霧劑或飛濺。
密封部件做成彈性體以便達到一緊密配合，或做成中空以使它們可充分地彎曲，由此密封部件可容納在螺紋本身內(nèi)。此外，代替如圖13A、13B和13C所示的需多個整圈地轉(zhuǎn)動，許多螺紋可使用僅1/4圈就可達到擰緊的效果，使它更容易地達到密封。
對于容納一透氣孔的替代方案是，當連接器連接在一起時，安排空氣進入流體通道。另一替代方案是，使密封元件1510或1520包括敞開的多孔的泡沫材料或諸如Tyvek的其它微孔材料，較佳地也可包括活性碳，以使空氣可通過密封或在密封處排出，但藥物材料不能跑逸。
因為定位圖2的血管造影術(shù)導(dǎo)管需要一連接可被打開以便可釋放危險藥物，所以，有利的是，如果使用圖13的連接器，則使帶有一隔膜的連接器1455連接在流體路徑和連接器1475的流體源上，而使隔膜不是導(dǎo)管的一體的部分。
盡管本發(fā)明結(jié)合以上實施例和/或?qū)嵗M行了詳細的描述，但應(yīng)該理解到，這樣的細節(jié)是說明性的而不是限制性的，且在不脫離本發(fā)明的前提下，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以作出各種變化。本發(fā)明的范圍意欲由附后的權(quán)利要求書而不是由上述的描述指明。所有落入權(quán)利要求書的等價物的含義和范圍之內(nèi)的改變和變化將都被包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一對病人注射的系統(tǒng)，其包括；一封裝危險藥物的容器；一向病人提供一危險藥物的第一泵；一可操作地連接到第一泵、容器和病人的流體路徑；以及一危險材料密封裝置，在將危險藥物容器連接到流體路徑的過程中，該密封裝置適于限制危險藥物。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，危險材料密封裝置包括一可密封的開口，在將容器連接到流體路徑之前，該開口適于將容器放置在危險材料密封裝置內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，危險材料密封裝置包括一連接器，連接器以密封的方式與一通過危險材料密封裝置的管道流體連接，該連接器適于與容器形成一流體連接，而管道適于連接到流體路徑。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個第二泵，第二泵可操作地連接到流體路徑，以將至少一種非危險流體供應(yīng)給病人。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，非危險流體是適于將藥物沖洗出流體路徑外而進入體內(nèi)的一種流體，或是適于稀釋危險藥物的一種流體。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，非危險流體是鹽水。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一可操作地連接到流體路徑的第三泵，第三泵與一造影劑流體源流體連接。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一與流體路徑流體連接的廢物容器。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，該廢物容器適于容納危險藥物。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個控制流過流體路徑的流動的閥。
11.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一控制至少第一泵和第二泵操作的控制器。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一與控制器可操作地連接的使用者接口。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，危險材料密封裝置包括一溫度調(diào)節(jié)器，用來控制危險材料容器的溫度。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，危險材料密封裝置包括一包圍危險材料容器的柔性屏障。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，危險材料密封裝置包括一具有一可移去蓋的容器，以便能將危險藥物容器放置在危險材料密封裝置內(nèi)，危險材料密封裝置還包括一密封屏障，一流體路徑可通過該屏障而放置成與危險藥物容器流體連接，密封的屏障適于防止危險藥物通過而進入到危險材料密封裝置外的環(huán)境。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，危險材料密封裝置包括至少一個密封件，該密封件與危險藥物容器形成一密封。
17.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少第一泵和第二泵被包括在一單一的注射器內(nèi)。
18.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個第一泵和第二泵被激勵。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一控制器，控制至少第一泵或第二泵的操作。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一探測病人生理信號的測量裝置；以及一控制從第一泵和第二泵中的至少一個泵供應(yīng)流體的控制器，其根據(jù)生理信號控制與一器官功能相關(guān)的流體供應(yīng)。
21.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，容器是由制造商分配危險藥物的器皿。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，容器封裝足夠的危險藥物以便供應(yīng)給多個病人。
23.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，容器使用一加載裝置來填充危險藥物，該加載裝置操作危險材料密封裝置。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，容器封裝足夠的危險藥物以便供應(yīng)給多個病人。
25.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，流體路徑可包括一導(dǎo)管，該導(dǎo)管適于終止在病人的血管內(nèi)。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)管包括兩個內(nèi)腔，布置成外部內(nèi)腔的流動基本上包圍內(nèi)部內(nèi)腔的流動。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)管通過一連接器連接到流體路徑，該連接器在連接過程中提供生物危險密封裝置。
28.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，流體路徑包括至少兩個流體路徑元件，通過至少一個連接器進行連接，該連接器在連接過程中提供生物危險密封裝置。
29.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制器隨時間變化流速。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制器變化該流速，這樣，存在時間周期，其中流速增加。
31.一用于連接到一注射器的組件，該組件包括一保持組件的保持機構(gòu)，以及一加壓機構(gòu)，加壓組件內(nèi)的一個或多個流體以便供應(yīng)給一病人，該組件包括形成一圍罩的至少一個第一隔間，適于包圍一封裝危險藥物的危險藥物容器，第一隔間適于防止危險材料從第一隔間跑逸到周圍的環(huán)境中；至少第一隔間包括一第一連接器，以便與危險藥物器皿建立一流體連接；以及與第一連接器流體連接的至少一個第一出口。
32.如權(quán)利要求31所述的組件，其特征在于，還包括至少一個第二隔間，適于包含一流體而不是危險藥物，該第二隔間與第一出口流體連接。
33.一用來將一藥物注射到與一病人的器官內(nèi)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一將生物危險藥物注入局部循環(huán)中的第一泵；一可操作地連接到第一泵并設(shè)置在第一泵和病人之間的流體路徑；一可操作地連接到流體路徑的第二泵，用來注入一足以將藥物沖洗出流體路徑外而進入病人體內(nèi)的流體；一探測病人生理信號的測量裝置；以及一控制從第一泵和第二泵中的至少一個泵供應(yīng)的流體的控制器，其根據(jù)生理信號與一器官功能同步供應(yīng)流體。
34.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，生理信號與心臟相有關(guān)。
35.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，與心臟相相關(guān)的同步防止藥物從局部循環(huán)到病人的系統(tǒng)循環(huán)內(nèi)的回流。
36.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，生理信號與呼吸相有關(guān)。
37.一用來注射病人的系統(tǒng)，包括一將危險藥物供應(yīng)給一病人的第一泵；一可操作地連接到第一泵并設(shè)置在第一泵和病人之間的流體路徑，第一流體路徑包括至少一個流體路徑元件；一可操作地連接到流體路徑的第二泵，用來注入一足以將危險藥物沖洗出流體路徑外而進入病人體內(nèi)的流體；以及一危險材料密封裝置，在流體路徑元件的建立、修改和處置中的至少一個過程中限制危險的材料。
38.一執(zhí)行提供給病人的危險藥物的方法，其包括可操作地連接一容器，其中，危險藥物分配到一可操作地連接到一泵的流體路徑，該泵適于執(zhí)行給病人提供危險藥物。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將容器放置在一危險材料密封裝置內(nèi)，在容器連接到流體路徑之前和之中，該危險材料密封裝置適于限制危險藥物。
40.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，危險材料密封裝置包括一密封隔膜，通過該隔膜形成與容器的連接。
41.一導(dǎo)管，包括一外管道，以及一定位在外管道內(nèi)且具有小于外管道的直徑的內(nèi)管道，外管道和內(nèi)管道之間的體積形成一適于對病人提供流體的第一內(nèi)腔；內(nèi)導(dǎo)管的內(nèi)直徑形成一適于對病人提供流體的第二內(nèi)腔。
42.如權(quán)利要求41所述的導(dǎo)管，其特征在于，內(nèi)導(dǎo)管終止在外管道的后面。
43.如權(quán)利要求41所述的導(dǎo)管，其特征在于，來自內(nèi)管道的流動基本上被來自外管道的流動圓周地包圍。
44.一容器，包括一柔性密封部件，該密封部件與一連接器合作而在容器連接到連接器的過程中形成一生物危險的密封。
45.如權(quán)利要求44所述的容器，其特征在于，柔性密封部件是圓周的。
46.如權(quán)利要求44所述的容器，其特征在于，柔性密封部件在連接過程中沿軸向受壓。
47.一連接器，包括一第一部件和一第二部件，第一部件或第二部件中的至少一個包括一生物危險的密封，在第一部件和第二部件連接的過程中該密封適于包含生物危險的材料。
48.一用于一生物危險材料的容器，該容器包括一密封一通向容器的端口的第一隔膜和一密封該端口的第二隔膜，第二隔膜與第一隔膜隔開。
49.一用來傳輸一藥物的系統(tǒng)，包括一封裝一危險藥物的第一容器；一接納危險藥物的第二容器；一將一危險藥物從第一容器供應(yīng)到第二容器的第一泵；一可操作地連接到第一泵、第一容器和第二容器的流體路徑；以及一適于在將第一容器連接到流體路徑的過程中限制危險藥物的危險材料密封裝置。
全文摘要
一用于病人注射的系統(tǒng)包括一封裝一危險藥物的容器；一將危險藥物供應(yīng)到一病人的第一泵，以及一可操作地連接到第一泵、容器和病人的流體路徑。該系統(tǒng)還包括一危險材料密封裝置，在將危險藥物容器連接到流體路徑的過程中，該密封裝置適于限制危險藥物。
文檔編號A61M5/14GK1787848SQ200480013097
公開日2006年6月14日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者A·E·烏伯三世, A·D·希施曼, D·M·格利非斯, F·W·特朗布利三世, 戴維·M·賴利 申請人:梅德拉股份有限公司