用于受控遞送治療劑的輸注系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于受控遞送治療劑的輸注系統(tǒng)
【背景技術(shù)】 巧關(guān)申請
[0001] 本申請要求2013年3月13日提交的標題為"用于受控遞送治療劑的輸注系統(tǒng)"的 美國專利申請?zhí)?1/779, 817 (代理人案卷號92643-000600US-867913)的優(yōu)先權(quán)；上述優(yōu)先 權(quán)文件全文納入本文W用于所有目的。本申請還同時設(shè)及標題為"用于受控遞送治療劑的 輸注系統(tǒng)"的美國專利申請?zhí)?4/_(代理人案卷號92643-000610US-903402)，其全文納 入本文W用于所有目的。
[0002] 輸注系統(tǒng)（包括流體和藥物的靜脈內(nèi)（IV)遞送）已使用了接近200年。今天，輸 注系統(tǒng)保持了患者常規(guī)護理的基礎(chǔ)和整體部分，特別是那些經(jīng)歷化療、麻醉、輸血、膜島素 治療和流體或電解質(zhì)替換的患者。還常規(guī)使用控制治療劑皮下或甚至透皮遞送（特別是例 如控制慢性疼痛）的系統(tǒng)。然而，不適當?shù)腎V治療是患者生病和死亡的顯著病因，最常見原 因是給予不正確的體積（例如所需藥物劑量的遞送過量或不足）和/或給予不正確的流體 或藥物。使用IV注射將藥物非常快地遞送至作用位點并通常在給藥后少至10秒中起效。 因此，如果不正確地計算劑量，存在高風(fēng)險的劑量過高。如果過快給予藥物，還存在升高的 有害副作用風(fēng)險。
[0003]給藥期間，總是需要隊直定和/或預(yù)定的流速給予治療劑。除了給予基礎(chǔ)輸注速 率（即維持IV流體）外，還需要通過連續(xù)IV流使運些藥物進入插管的靜脈。給予過量IV 流體是浪費的、不需要的且通常是對患者有害的，導(dǎo)致諸如水腫的病癥。除上述W外，需要 混合治療劑與IV溶液還會引入人為誤差，包括可能向患者提供不正確的藥物混合物和/或 不正確的藥物劑量。在多種手術(shù)和/或緊急醫(yī)療過程期間尤其如此，其中通常需要快速給 予多種藥物和/或IV流體。
[0004]最通常使用的IV輸注系統(tǒng)由充滿流體的袋、滴注器、用于控制流動的漉夾(rollerclamp)(即可變阻力控制器（vari油leresistancecontroller))和連接至 IV導(dǎo)管的管道組成。抬高的IV袋在該系統(tǒng)中用作壓力源，漉夾用作用戶控制的阻力器 (resistor)，且IV導(dǎo)管用作固定阻力器。 陽〇化]最常見地，通過觀察液滴通過滴注器下落的速度來測定IV流體流速。錯誤計算流 速可導(dǎo)致許多問題，包括外滲、輸液性靜脈炎、滲透甚至死亡。通過將溶液容器懸掛在患者 上方數(shù)英尺并將溶液容器通過一次性靜脈給藥套裝（其包含滴注器和曉性遞送管）連接至 靜脈穿刺部位來實現(xiàn)胃腸道外溶液的重力輸注。
[0006] 靜脈流速通常表示為：1)液滴數(shù)目；2)每分鐘立方厘米（cc/分鐘）；或3)每分鐘 毫升（ml/分鐘），其通常通過使用漉夾來控制。美國專利號4, 175, 558描述了一種用于使 遞送管塌陷來控制流速的漉夾。漉夾是一種簡單、不昂貴、兩片式塑料裝置，其在管上的單 個點處逐步壓緊靜脈給藥套裝的塑料管，從而使管閉塞W建立跨限制點的壓差和相應(yīng)的流 速下降。由于流動的流體或限制點處塑料導(dǎo)管的蠕變，運類漉夾使用期間流速的恒定是不 確定的，其導(dǎo)致流速在設(shè)置后下降。另一個缺點是漉夾需要電力或電池來發(fā)揮功能。
[0007] 通過輸注系統(tǒng)的連續(xù)流動通常是確保注射的藥物正確遞送至患者和避免IV管內(nèi) 重復(fù)劑量的累積所必需的。然而，給予過量的IV流體是不需要的且通常是有害的。即使 在健康的患者中，非故意地給予大體積IV流體也會導(dǎo)致膀脫膨脹且手術(shù)期間需要導(dǎo)尿，或 手術(shù)后尿路梗阻，其都會導(dǎo)致患者住院時間增加。在患有屯、臟或肺疾病的患者中，給予過量 流體體積通常導(dǎo)致手術(shù)后肺或屯、血管功能失調(diào)。運可導(dǎo)致麻醉和手術(shù)后難W停止機械通氣 (即呼吸機）、肺水腫（即肺腫脹）和充血性屯、力衰竭。
[0008] 歷史上，輸注系統(tǒng)難W控制且流速是難處理且不精確的。由于運些系統(tǒng)能夠遞送 高流速，無法使用漉夾頻繁評估和調(diào)節(jié)流速可容易地導(dǎo)致給予過量IV流體。給予大流體體 積的風(fēng)險存在的原因還在于運些系統(tǒng)中固有的缺陷。例如，已發(fā)現(xiàn)由于溫度、流體組成、噴 孔直徑和噴孔形狀的影響，液滴形成的速率無法精確測量流速。此外，漉夾下導(dǎo)管內(nèi)的冷流 (即"蠕變"）可在45分鐘內(nèi)導(dǎo)致15%過量的流動差異。當靜脈塌陷時，出現(xiàn)危險的高流 速，導(dǎo)致血管扭曲（由下游壓力生成）和IV流的反常增加。
[0009] 靜脈的特征為開啟壓力和對流動的阻力小。組織作為普通阻力器發(fā)揮作用，其阻 力高于靜脈。組織的開啟壓力通常不超過靜脈，至少在初始時是運樣的。在組織中，不存在 外滲時也不存在阻礙壓力。然而，隨著流體的輸注，開啟組織壓上升。為對運些流速變化進 行響應(yīng)，臨床醫(yī)師不得不頻繁檢查和調(diào)節(jié)漉夾W適當?shù)卣{(diào)節(jié)IV流，從而使流動是連續(xù)的， 保持靜脈開放并確保所給予藥物和麻醉劑的遞送，但不應(yīng)過量而導(dǎo)致流體超載或輸注不適 當?shù)拇罅縄V流體。
[0010] 用于給予靜脈內(nèi)液體的系統(tǒng)描述于美國專利號3, 298, 367和5, 318, 515。運些專 利通常描述多種單獨的流動路徑，各流動路徑都具有多種流動特征。在手術(shù)或遞送IV流體 期間，運兩項專利都需要耗時地從有限數(shù)目的管道和相關(guān)流動特征中進行選擇。近年來已 引入了若干流速調(diào)節(jié)器（包括美國專利號3, 877, 428和5, 019, 055)W嘗試克服前述使用 常規(guī)漉夾或輸注方法相關(guān)的不利因素。 W11] 嘗試解決運些或類似問題的信息可參見，例如，美國專利號3, 298, 367 ; 3, 877, 428 ;4, 175, 558 ;5, 019, 055 ;5, 106, 374 ;5, 318, 515 ;5, 348, 539 ;6, 428, 505 ;和 8,257,337W及美國專利申請公開號US2010/0076413和US2012/0267275W及外國專利 申請?zhí)朇A1125134;EP0217940;EP0265261;和EP0462213。用于受控遞送治療劑的多 種類型的輸注系統(tǒng)（包括本發(fā)明的一些實施方式）可W減輕或減少甚至利用一些或全部運 些潛在問題。
[0012] 出于至少前述理由，合理需要用于受控遞送治療劑的輸注系統(tǒng)。提供改進常規(guī)液 滴監(jiān)測技術(shù)（如上文所述）的輸注系統(tǒng)是有利且需要的，并且將因此被醫(yī)療從業(yè)人員熟悉 并容易接受。提供制造費用不昂貴的用于給予靜脈內(nèi)流體的簡單方法也是有利的。此外， 提供W下輸注系統(tǒng)是特別有幫助的：該輸注系統(tǒng)允許用戶根據(jù)規(guī)定療法快速開始恒定和/ 或預(yù)定流速，而無需混合藥物、進行劑量計算或調(diào)節(jié)流速。特別對于戰(zhàn)地醫(yī)療、遠程醫(yī)療、第 =世界健康護理和自然災(zāi)難環(huán)境，提供不依賴電力或電池為遞送所輸注藥物供能的輸注系 統(tǒng)也是有利的。提供設(shè)備齊全、預(yù)包裝、無菌的含有用于給予藥物和/或流體的輸注系統(tǒng)的 試劑盒也將提供便利的有利條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的多個實施方式提供了輸注系統(tǒng)，包括例如提供靜脈內(nèi)（IV)遞送治療劑 (如藥物）的系統(tǒng)。運類系統(tǒng)的某些實施方式利用化學(xué)反應(yīng)或其他壓力生成手段來可預(yù)測 地驅(qū)動治療劑流動通過一路徑并進入患者。更具體地，本發(fā)明的一些實施方式利用基于酸 的反應(yīng)或任何其他反應(yīng)，其生成氣態(tài)物質(zhì)W擴張驅(qū)動氣球（化ivebulloon)并進而在單獨 包含的藥物儲器上施加壓力進而將含有藥物的溶液（后文中稱作："藥物溶液"）從儲器推 入流動路徑，該藥物最終W受控和預(yù)定的方式被遞送至患者。
[0014] 根據(jù)一個實施方式，本發(fā)明提供了一種用于治療患者的輸注系統(tǒng)，包含外殼、含 有治療劑溶液的治療劑溶液儲器、用于提供驅(qū)動壓力W遞送治療劑溶液的驅(qū)動氣球、用于 治療劑溶液的受控流動的流動路徑、W及用于將治療劑溶液遞送至體內(nèi)的遞送位點的遞送 體。該治療劑溶液包含一種或多種溶解或W其它方式包含在液體（如液態(tài)水）中的治療 劑。該外殼含有至少該儲器和該驅(qū)動氣球，且通常是剛性的（即其不會因驅(qū)動氣球所施加 壓力而明顯擴張）。該外殼可W包含由透明材料制得的觀察窗口，用于觀察藥物儲器、驅(qū)動 氣球W及與儲器或驅(qū)動氣球之一或兩者連接的標志物或規(guī)（針規(guī)）中的一種或多種，從而 使用戶知道儲器中還剩余多少治療劑溶液。