"CATETER ANTIMICROBΙΑΝΟ"
Pedidos relacionados
Esse pedido é uma continuação em parte do pedidode patente US pendente números 10/436.457 e 10/435.946, am-bos depositados em 12 de maio de 2003, que são continuaçõesem parte do pedido de patente US no. 10/031.913, depositadoem 21 de maio de 2002, que é uma Fase Nacional US do pedidode patente internacional no. PCT/US00/19746, depositado em19 de julho de 2000 e publicado em inglês, que é uma conti-nuação em parte do pedido de patente US no. 09/363.228, de-positado em 19 de julho de 1999, agora patente US no.6.350.253, os quais são incorporados a titulo de referênciaaqui na integra, e feitos parte da presente revelação.
Antecedentes da invenção
Campo da invenção
A presente invenção refere-se genericamente a ca-teteres e, em particular, a um cateter que apresenta propri-edades antimicrobianas e fornece medicação fluida uniforme-mente através de uma seção de infusão do cateter.
Descrição da técnica relacionada
Cateteres de infusão para fornecimento de medica-ção fluida em sistemas anatômicos, como o corpo humano, sãobem conhecidos na arte. Tais cateteres incluem genericamenteum tubo oco flexível, inserido em alguma região da anatomia.O tubo contém tipicamente um ou mais lumens axiais dentrodos quais o fluido pode fluir. A extremidade proximal do tu-bo de cateter é conectada a uma fonte de fluido a partir daqual fluido é introduzido no tubo de cateter. 0 fluido fluidentro de ura dos lumens sob pressão, fornecido na extremida-de proximal do tubo. Para cada lúmen, são comumente forneci-dos um ou mais furos de saída ao longo de uma seção de infu-são próxima à extremidade distai do tubo, para que o fluidosaia do tubo. Tais furos de saída são criados pela perfura-ção da parede lateral do tubo oco.
Em certas condições médicas, é vantajoso fornecermedicação fluida a uma pluralidade de locais em uma área fe-rida. Por exemplo, algumas feridas que requerem medicaçãopara dor podem estar em comunicação com muitas extremidadesnervosas, em vez de um único trono de nervos. Um exemplo deum tal ferimento é uma incisão cirúrgica. Como mencionadoacima, é conhecida a provisão de uma pluralidade de furos desaída através dos quais a medicação fluida sai do tubo decateter. Os furos de saída podem ser fornecidos em váriasposições axiais e circunferenciais ao longo do tubo de cate-ter para controlar a posição dos locais de fornecimento demedicação. Um exemplo de um cateter tendo essa configuraçãoé revelado na patente US 5.800.407 para Eldor. Além disso,em alguns casos é desejável fornecer tal medicação sob baixapressão, de modo que o fluido seja fornecido em uma taxa re-lativamente baixa. Por exemplo, alguns medicamentos para dordevem ser fornecidos lentamente para evitar toxicidade e ou-tros efeitos colaterais. Além disso, em muitos casos é dese-jável dispensar medicação fluido em uma taxa substancialmen-te uniforme por toda a seção de infusão do cateter, de modoque a medição seja distribuída uniformemente por toda a áreade ferimento.Infelizmente, uma limitação de cateteres da técni-ca anterior cm múltiplos furos de saida, como o cateter re-velado por Eldor, é que durante fornecimento de baixa pres-são de medicação fluida o fluido tende a sair somente atra-vés do(s) furo(s) de saida mais próximo(s) à extremidadeproximal da seção de infusão do tubo de cateter. Isso é por-que os fluidos que fluem através de um tubo saem mais facil-mente através dos furos de saida que oferecem resistênciamínima a fluxo. Quanto mais longo o percurso de fluxo segui-do pelo fluido no lúmen, mais elevada a resistência a fluxoe queda de pressão experimentada pelo fluido. Os furos maispróximos oferecem resistência mínima a fluxo e queda depressão. Portanto, o fluido tende a sair do tubo de cateterprincipalmente através desses furos de saída. Como resulta-do, a medicação fluida é fornecida somente a uma pequena re-gião dentro da área de ferimento. A tendência do fluido defluir indesej avelmente somente através dos furos de saídamais próximos depende do tamanho do furo, do número total defuros de saída, e da taxa de fluxo. À medida que o tamanhodo furo ou número de furos aumenta, o fluido se torna maisprovável de sair somente através dos furos mais próximos.Inversamente, à medida que a taxa de fluxo aumenta, o fluidose torna menos provável de fazer isso.
A tendência do fluido de sair indesejavelmente so-mente através dos furos mais próximos do cateter pode, emalguns casos, ser superada pelo aumento da taxa de fluxo oupressão do fluido, o que faz com que o fluido flua atravésde um número maior dos furos de saída do cateter. Realmente,se a taxa de fluxo ou pressão for suficientemente elevada, ofluido fluirá através de todos os furos de saida. Entretan-to, às vezes é medicamente desejável fornecer medicação emuma taxa relativamente lenta, isto é, em baixa pressão. Alémdisso, mesmo naqueles casos nos quais o fornecimento defluido em pressão elevada é aceitável ou desejável, catete-res da técnica anterior não fornecem fornecimento de fluidouniforme ao longo da seção de infusão do cateter. Em vezdisso, a taxa de fluxo através dos furos de saida mais pró-ximos à extremidade proximal da seção de infusão tende a sermaior do que aquela através dos furos de saida mais próximosà extremidade distai. Isso é porque o fluido que passa atra-vés dos furos mais próximos experimenta uma queda de pressãoe resistência a fluxo mais baixa. Ao contrário, o fluidoque flui através dos furos mais distais experimenta maiorresistência a fluxo e queda de pressão, e conseqüentementesai em uma taxa de fluxo mais baixa. Quanto mais distante ofuro, mais baixa a taxa de fluxo de saida do fluido. Comoresultado, há uma distribuição irregular de medicação em to-da a área do ferimento.
Em outro tipo conhecido de cateter de infusão, vá-rios lumens são fornecidos em um tubo de cateter. Para cadalúmen, um furo de saida é fornecido pela perfuração de umfuro na parede do tubo. Os furos de saida são fornecidos emposições axiais diferentes ao longo da seção de infusão dotubo de cateter. Desse modo, medicação fluida pode ser for-necida em várias posições dentro da área de ferimento. Embo-ra essa configuração ofereça distribuição aperfeiçoada defluido, tem algumas desvantagens. Uma desvantagem é que astaxas de fluxo de fluido através dos furos de saida não sãoiguais, uma vez que os furos de saída mais distais oferecemmaior resistência a fluxo pelos mesmos motivos discutidosacima. Outra desvantagem é que o número de lumens, e conse-qüentemente o número de furos de saída de fluido, é limitadopelo diâmetro pequeno do tubo de cateter. Como resultado, ofluido pode ser fornecido somente a um número muito limitadode posições na área de ferimento. Ainda outra desvantagem éque as extremidades proximais dos lumens devem ser fixadasem uma tubulação complicada que aumenta o custo de fabrica-ção do cateter.
Um exemplo de um cateter que fornece distribuiçãomais uniforme de medicação fluida por toda seção de infusãodo cateter é ilustrado pela patente US no. 5.425.723 paraWang. Wang revela um cateter de infusão incluindo um tuboexterno, um tubo interno concentricamente encerrado dentrodo tubo externo, e um lúmen central dentro do tubo interno.O tubo interno tem um diâmetro menor do que o tubo externo,de modo que uma passagem anular seja formada entre os mes-mos. O tubo externo tem uma pluralidade de furos de saídauniformemente espaçados definindo a seção de infusão do ca-teter. Em uso, fluido que flui dentro do lúmen central passaatravés de furos de saída estrategicamente posicionados den-tro de paredes laterais do tubo interno. Em particular, oespaçamento entre furos laterais adjacentes diminui ao longode uma extensão do tubo interno para induzir mais fluido apassar através dos furos laterais mais distais. O fluidoflui então longitudinalmente através das passagens anularesantes de sair através dos furos de saida na parede do tuboexterno. Na passagem anular, o fluido pode fluir em uma di-reção distai ou proximal, dependendo da localização do furode saida mais próximo no tubo externo. Essa configuração éfornecida para induzir uma taxa de fluido de saida mais uni-forme do fluido a partir do cateter.
Infelizmente, o cateter Wang é eficaz somente parafornecimento de fluido em pressão relativamente elevada.Quando utilizado para fornecimento de fluido em pressão re-lativamente baixa, o cateter revelado por Wang não fornecedistribuição uniforme de fluido. Em vez disso, o fluido ten-de a sair através dos furos laterais dos tubos interno e ex-terno que estão mais próximos à extremidade proximal da se-ção de infusão do cateter, uma vez que esses furos oferecemresistência minima a fluxo. Mesmo para fornecimento de flui-do em pressão elevada, há várias limitações nesse desenho.Uma limitação é que o desenho dos tubos concêntricos é rela-tivamente complexo e difícil de se fabricar. Os dois tubosdevem ser flexíveis o bastante para permitir capacidade demanobra através de um sistema anatômico, ainda assim a pas-sagem anular deve permanecer aberta de modo que o fluidopossa fluir uniformemente na mesma. Outra limitação é que apassagem anular pode ser perturbada se houver uma dobra naseção de infusão do tubo. Uma dobra no cateter pode deformara passagem anular ou mesmo fazer com que os tubos interno eexterno entrem em contato. Isso pode causar uma pressão nãouniforme de fluido dentro de uma seção transversal longitu-dinal da passagem anular, resultando em fornecimento não u-
niforme de fluido.
Outro problema com cateteres da técnica anterior,utilizados para aplicações, epidural, bloco de nervo e decontrole de dor no local de ferimento é o potencial aumenta-do para infecção resultando da incisão na pele do pacientepara permitir inserção do cateter ou a partir da simples e-xistência do cateter dentro do paciente. A incisão que per-mite que o cateter seja inserido no paciente compromete afunção de proteção da pele e pode permitir crescimento mi-crobial em ou próximo à incisão. Além disso, o próprio cate-ter pode fornecer um meio para micróbios penetrarem no corpoe causar infecção. Tipicamente, a área em torno do local deinserção do cateter é limpa regularmente e protegida com umcurativo de ferimento e/ou ungüento antibiótico. Entretanto,essa limpeza repetitiva é normalmente desconfortável para opaciente e pode não evitar totalmente a ocorrência de umainfecção.
Sumário da invenção
Por conseguinte, modalidades preferidas do presen-te cateter são configuradas para superar algumas ou todasessas limitações e fornecer um cateter 'aperfeiçoado parafornecer medicação fluido a uma região anatômica, enquantotambém fornece propriedades antimicrobianas vantajosas. Pre-ferivelmente, os cateteres são configurados para forneceruma liberação controlada de uma substância antimicrobianaativa, como ions de metal, por exemplo. Em um arranjo prefe-rido, o cateter inclui um material contendo ion de prata re-vestido em ou disperso dentro de um ou mais componentes ouporções do cateter. Em certos arranjos preferidos, pelo me-nos uma porção do cateter é feita de um material bioabsorví-vel. Além disso, os cateteres podem ser construídos como ca-teteres de aspiração e empregados para remover fluido a par-tir de uma região anatômica.
Uma modalidade preferida é um cateter para forne-cimento de fluido incluindo um tubo alongado que tem umapluralidade de furos de saída fornecida ao longo de uma ex-tensão do tubo para definir uma seção de infusão do cateter.O tubo é dimensionado para ser inserido em uma região anatô-mica. Um elemento alongado é posicionado dentro do tubo e éformado de um material poroso configurado para controlar umataxa de fluxo de fluido através do membro. 0 cateter é con-figurado de tal modo que um fluido introduzido em uma extre-midade proximal do tubo fluirá através dos furos de saída.Pelo menos um entre o tubo e o elemento alongado incorporauma substância antimicrobiana e é configurado para a libera-ção controlada da substância antimicrobiana no fluido.
Outra modalidade preferida é um cateter para for-necimento de fluido incluindo um suporte alongado e uma mem-brana porosa envolta em torno do suporte. 0 suporte e a mem-brana porosa cooperam para definir pelo menos um lúmen parareceber um fluxo de fluido. Pelo menos um entre o suporte ea membrana porosa incorpora uma substância antimicrobiana eé configurado para a liberação controlada da substância an-timicrobiana no fluido.
Ainda outra modalidade é um cateter para o forne-cimento de fluido incluindo um tubo e uma mola helicoidaltubular tendo uma extremidade próxima fixada em uma extremi-dade distai do tubo. Um batente fecha uma extremidade distaida mola. 0 tubo e a mola definem, individualmente, uma por-ção de um lúmen central. A mola tem espiras adjacentes emcontato entre si quando a mola está em um estado relaxado,de modo que fluido dentro da mola e abaixo de uma pressão dedistribuição limite é impedido de sair do lúmen por fluirradialmente entre as espiras. A mola tem a propriedade deesticar quando a pressão do fluido é maior ou igual à pres-são de distribuição limite para permitir que o fluido sejadispensado a partir do lúmen pelo fluxo radialmente dentreas espiras. Pelo menos um do tubo e mola helicoidal tubularcompreende uma substância antimicrobiana e é configurado pa-ra a liberação controlada da substância antimicrobiana nofluido.
Outra modalidade preferida é um cateter para ofornecimento de fluido incluindo um tubo fechado de mododistai. Uma extensão do tubo define uma seção de infusão docateter e tem uma pluralidade de furos de saida em uma pare-de lateral do tubo. Uma mola helicoidal tubular é encerradadentro da seção de infusão de modo que um lúmen seja defini-do dentro do tubo e mola. A mola tem espiras adjacentes emcontato entre si de modo que fluido dentro do lúmen e abaixode uma pressão de distribuição limite é impedido de sair dolúmen por fluir radialmente entre as espiras. A mola tem apropriedade de esticar quando a pressão de fluido é maior ouigual à pressão de distribuição limite para permitir que ofluido seja dispensado do lúmen pelo fluxo radial entre asespiras e através dos furos de saída. Pelo menos um do tuboe mola incorpora uma substância antimicrobiana e é configu-rado para a liberação controlada da substância antimicrobia-na no fluido.
Ainda outra modalidade preferida é um cateter parao fornecimento de fluido por toda uma região anatômica in-cluindo um tubo tendo uma extremidade distai fechada e defi-nindo um lúmen interior que tem uma área de fluxo em seçãotransversal mínima. Uma porção de extremidade distai do tuboinclui uma pluralidade de furos de saída através da mesma. Apluralidade de furos de saída é dimensionada de tal modo queuma área de fluxo combinada dos furos de saída é menor doque a área de fluxo em seção transversal mínima de tal modoque os furos de saída formam um orifício de restrição defluxo para o fluxo de um fluido a partir de dentro do lúmenatravés dos furos de saída. 0 tubo incorpora uma substânciaantimicrobiana e é configurado para a liberação controladada substância antimicrobiana para dentro do fluido.
Ainda outra modalidade preferida é um cateter parafornecer um fluido incluindo um tubo alongado tendo uma ex-tremidade distai fechada. Pelo menos uma seção distai do tu-bo é construída a partir de um material bioabsorvível. Pelomenos uma porção da seção distai define uma parede lateralporosa, a qual permite que fluido dentro do lúmen passe a-través da porção da seção distai. Pelo menos uma porção daseção distai incorpora uma substância antimicrobiana e éconfigurada para a liberação controlada da substância anti-microbiana no fluido.
Todas essas modalidades pretendem estar compreen-didas no escopo da invenção aqui revelada. Essas e outrasmodalidades da presente invenção tornar-se-ão prontamenteevidentes para aqueles versados na técnica a partir da se-guinte descrição detalhada das modalidades preferidas fazen-do referência às figuras em anexo, a invenção não sendo li-mitada a nenhuma modalidade preferida, especifica, revelada.
Para fins de resumir a invenção e as vantagens ob-tidas em relação à técnica anterior, certos objetivos e van-tagens da invenção foram descritos acima. Evidentemente, de-ve ser entendido que não necessariamente todos os objetivosou vantagens podem ser obtidos de acordo com qualquer moda-lidade especifica da invenção. Desse modo, por exemplo, a-queles versados na técnica reconhecerão que a invenção podeser incorporada ou realizada em um modo que obtém ou otimizauma vantagem ou grupo de vantagens como ensinado aqui semnecessariamente obter outros objetivos e vantagens como podeser revelado ou sugerido aqui.
Breve descrição dos desenhos
A figura 1 é uma vista lateral esquemática de umcateter tendo características e vantagens de acordo com umaprimeira modalidade da presente invenção.
A figura 2 é uma vista em seção do cateter da fi-gura 1, tomada ao longo da linha 2-2 da figura 1.
A figura 3 é uma vista em seção do cateter da fi-gura 1, tomada ao longo da linha 3-3 da figura 1.
A figura 4 é uma vista em perspectiva da porçãoextrema e viga de suporte do cateter da figura 1, ilustrandouma seção transversal tomada ao longo da linha 4-4 da figura1.
A figura 5 é uma vista lateral de um cateter tendocaracterísticas e vantagens de acordo com uma segunda moda-lidade da presente invenção.
A figura 6 é uma vista em seção transversal da se-ção de infusão do cateter da figura 5 tomada ao longo da li-nha 6-6 da figura 5.
A figura 7 é uma vista em seção transversal de umcateter tendo características e vantagens de acordo com umaterceira modalidade da presente invenção.
A figura 8 é uma vista lateral de um cateter tendocaracterísticas e vantagens de acordo com uma quarta modali-dade da presente invenção.
A figura 9 é uma vista lateral de um cateter tendocaracterísticas e vantagens de acordo com uma quinta modali-dade da presente invenção.
A figura IOA é uma vista em seção transversal docateter da figura 9, ilustrando um estado não esticado damola.
A figura IOB é uma vista em seção transversal docateter da figura 9, ilustrando um estado esticado da mola.
A figura 11 é uma vista em seção transversal de umcateter tendo características e vantagens de acordo com umasexta modalidade da presente invenção.
A figura 12 é uma vista lateral de um cateter ten-do características e vantagens de acordo com uma sétima mo-dalidade da presente invenção.
A figura 13 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter tendo características e vantagens deacordo com uma oitava modalidade da presente invenção.
A figura 14 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar àquela da figura 13, ilus-trando uma primeira alternativa de fixação entre o elementoporoso interno e o tubo.
A figura 15 é uma vista em seção transversal Ion-gitudinal de um cateter similar àquele da figura 13, ilus-trando uma segunda alternativa de fixação entre o elementoporoso interno e o tubo.
A figura 16 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar àquele da figura 16, ilus-trando uma terceira alternativa de fixação entre o elementoporoso interno e o tubo.
A figura 17 é uma vista em seção em seção trans-versal de um cateter de acordo com as figuras 13-16, onde oelemento poroso interno é concêntrico com o tubo externo.
A figura 18 é uma vista em seção transversal de umcateter de acordo com as figuras 13-16, em que o elementoporoso interno não é concêntrico com o tubo externo.
A figura 19 é uma ilustração esquemática de um ca-teter da presente invenção utilizado em combinação com umfiltro de eliminação de ar.
A figura 20 é uma vista lateral de um cateter ten-do características e vantagens de acordo com uma nona moda-lidade da presente invenção.A figura 21 é uma vista lateral de um cateter ten-do características e vantagens de acordo com uma décima mo-dalidade da presente invenção.
A figura 22 é uma ilustração esquemática do uso deum cateter da presente invenção para tratar um coágulo desangue.
A figura 23 é uma vista em seção transversal de umcateter similar ao cateter das figuras 1-4 e tendo uma cama-da antimicrobiana na membrana e suporte.
A figura 24 é uma vista em seção transversal de umcateter similar ao cateter das figuras 1-4 e tendo um mate-rial antimicrobiano incorporado na membrana e suporte.
A figura 25 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar ao cateter das figuras 6 e 7e tendo uma camada antimicrobiana no corpo do cateter.
A figura 26 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar ao cateter das figuras 6 e 7e tendo um material antimicrobiano incorporado na membranaporosa.
A figura 27 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar aos cateteres das figuras13-18 e tendo uma camada antimicrobiana no corpo do cateter.
A figura 28 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar aos cateteres das figuras13-18 e tendo um material antimicrobiano incorporado no ele-mento poroso.
A figura 29 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar ao cateter da figura 11 etendo uma camada antimicrobiana no corpo do cateter.
A figura 30 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar ao cateter da figura 11 etendo um material antimicrobiano incorporado no corpo do ca-teter.
A figura 31 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter similar ao cateter da figura 12 etendo uma camada antimicrobiana no corpo do cateter.
A figura 32 é uma vista em seção transversal Ion-gitudinal de um cateter similar ao cateter da figura 12 etendo um material antimicrobiano incorporado no corpo do ca-teter.
A figura 33 é uma vista em elevação lateral de umcateter tendo características e vantagens de acordo com ou-tra modalidade da presente invenção, que inclui uma membranaporosa tubular, ou revestimento.
A figura 33A é uma vista em seção transversal docateter da figura 33, tomado ao longo da linha 33A-33A.
A figura 34 é uma vista em seção transversal docateter da figura 33, tomado ao longo da linha 34-34.
A figura 35 é uma vista lateral esquemática de umcateter tendo características e vantagens de acordo com ou-tra modalidade da presente invenção, onde pelo menos umaporção do cateter é construída a partir de um material bio-absorvível.
A figura 36 é uma vista lateral ampliada de umajunção entre uma seção não porosa e uma seção bioabsorvíveldo cateter da figura 35.A figura 36A é uma vista em seção transversal dajunção da figura 36, tomada ao longo da linha 36A-36A.
A figura 37 é uma vista lateral ampliada da extre-midade distai do cateter da figura 35.
Descrição detalhada das modalidades preferidas
As figuras 1-4 ilustram um cateter de infusão 20,de acordo com uma modalidade da presente invenção. O cateterinclui, preferivelmente, um suporte flexível 22 (figuras2-4), uma membrana não porosa 24, e uma membrana porosa 26.As membranas 24 e 26 são envoltas em torno do suporte 22 pa-ra formar uma pluralidade de lumens axiais entre as superfí-cies internas das membranas 24 e 26 e a superfície do supor-te 22, como descrito em maior detalhe abaixo. A membrana nãoporosa 24 define uma seção de não infusão 28 do cateter 20,e preferivelmente cobre o suporte 22 a partir da extremidadeproximal do mesmo até um ponto 30, mostrado na figura 1. Si-milarmente, a membrana porosa 26 define uma seção de infusão32 do cateter 20, e preferivelmente cobre o suporte 22 apartir do ponto 30 até a extremidade distai do suporte 22.Alternativamente, o cateter 20 pode ser configurado sem umamembrana não porosa 24. Nessa configuração, a membrana poro-sa 26 cobre toda a extensão do suporte 22, de modo que a ex-tensão inteira do suporte 22 corresponda à seção de infusãodo cateter 20. A seção de infusão pode ter qualquer compri-mento desejado. A extremidade proximal do cateter 20 podeser conectada a um fornecimento de fluido 34 contendo umfluido 36 como uma medicação líquida. A extremidade distaido cateter 20 pode incluir uma tampa 48 (figura 4) definindoo ponto extremo dos lumens axiais dentro do cateter 20.
Em uso, o cateter 20 é inserido em um sistema ana-tômico, como um corpo humano, para fornecer medicação fluidadiretamente a uma área de ferimento no sistema anatômico. Emparticular, o cateter 20 é projetado para fornecer medicaçãopor todo um segmento genericamente linear da área de feri-mento, correspondendo à seção de infusão 32 do cateter 20.Desse modo, o cateter é preferivelmente inserido de modo que.a seção de infusão 32 seja posicionada dentro da área de fe-rimento. Utilizando métodos bem conhecidos, um médico ou en-fermeiro pode inserir o cateter 20 com o auxilio de um fioguia axial 46 posicionado dentro de um lúmen de fio guia a-xial 44 do cateter. Após o cateter ser posicionado como de-sejado, o fio guia 46 é simplesmente puxado para trás e parafora através da extremidade proximal do cateter 20. Alterna-tivamente, o cateter 20 pode ser fornecido sem um fio guiaou um lúmen de fio guia.
As figuras 2 e 3 ilustram uma configuração prefe-rida do suporte 22. A superfície do suporte 22 inclui inter-rupções como uma pluralidade de nervuras 40, como mostradonas figuras. As interrupções são configuradas de modo quequando as membranas 24 e 26 são envoltas em torno do suporte22, as membranas formam uma porção das paredes de uma plura-lidade de lumens axiais 38 dentro da qual o fluido 36 podefluir. Em uma configuração preferida, uma pluralidade denervuras 40 estende radialmente a partir de uma porção cen-tral axial comum 42 do suporte 22. As nervuras 40 também seestendem longitudinalmente ao longo de uma extensão do su-porte 22, e preferivelmente ao longo de toda a extensão domesmo. Na seção de não infusão 28, mostrada na figura 2, amembrana não porosa 24 é preferivelmente envolta apertada-mente em torno das bordas externas das nervuras 40. Como re-sultado, os lumens axiais 38 são formados entre a superfícieinterna da membrana não porosa 24 e superfície externa dosuporte 22. Similarmente, na seção de infusão 32, mostradana figura 3, a membrana porosa 26 é preferivelmente envoltaapertadamente em torno das bordas externas das nervuras 40,de modo que os lumens axiais 38 são formados entre a super-fície interna da membrana porosa 26 e superfície externa dosuporte 22.
Em uma modalidade alternativa do cateter 20, amembrana porosa 2 6 pode ser envolta em torno do comprimentointeiro do suporte 20, desse modo substituindo a membrananão porosa 24. Nessa modalidade, o comprimento inteiro dosuporte 22 corresponde à seção de infusão 32. De acordo comoutra modalidade alternativa, o suporte 22 pode estender-sesomente dentro da seção de infusão 32, e um tubo pode serfornecido se estendendo a partir do fornecimento de fluido34 até a extremidade proximal do suporte 22. Nessa modalida-de, o tubo substitui a membrana não porosa 24 e a porção dosuporte 22 se estendendo dentro da seção de não infusão 28da modalidade preferida. Em outras palavras, o tubo define aseção de não infusão 28.
Na configuração preferida, o número de nervuras 40é igual ao número de lumens axiais 38. Embora cinco nervuras40 e lumens axiais 38 sejam mostrados nas figuras 2 e 3,qualquer número apropriado de nervuras 40 e lumens 38 podeser fornecido, dando consideração devida aos objetivos defornecer uma pluralidade de lumens no cateter 20, mantendoflexibilidade, e se desejado, mantendo a independência defluido dos lumens. Aqui, os termos "independência de flui-do", "separação de fluido", e similares, quando utilizadospara descrever uma pluralidade de lumens axiais, simplesmen-te significam que os lumens não se comunicam de forma fluidaentre si. As membranas 24 e 26 são preferivelmente coladasao longo das bordas externas das nervuras 40, utilizandoqualquer cola apropriada, como uma cola do tipo médico ouepóxi. Isso evita que as membranas 24 e 26 deslizem, o quepoderia ocorrer à medida que o cateter é inserido ou removi-do da anatomia. Mais preferivelmente, as membranas são cola-das ao longo do comprimento inteiro das bordas externas decada uma das nervuras 40. Alternativamente, a membrana podeser envolta em torno do suporte e não fixada ao suporte poruma substância estranha. A membrana e o suporte também podemser fixados entre si por outro meio conhecido por aquelesversados na técnica. Isso mantém a independência de fluidodos lumens 38. Se desejado, um lúmen de fio de guia axial 44pode ser fornecido dentro da porção central axial 42 do su-porte 22. O lúmen de fio de guia 44 é adaptado para receberum fio de guia 4 6 que pode ser utilizado para auxiliar nainserção do cateter 20 na anatomia, como descrito acima ecomo será facilmente entendido por aqueles versados na téc-nica .
Como mostrado na figura 4, o cateter 20 inclui,preferivelmente, uma porção extrema ou tampa 48 fixada à ex-tremidade distai do suporte 22. A porção extrema 48 pode serformada integralmente com o suporte 22 ou pode ser ligada deforma adesiva à mesma. Preferivelmente, a extremidade proxi-mal da porção extrema 4 8 é circular e tem um diâmetro talque a superfície externa da extremidade proximal da porçãoextrema 48 é alinhada com as bordas externas das nervuras 40do suporte 22, como mostrado. A membrana porosa 26 é envoltaem torno da extremidade proximal da porção extrema 48. Amembrana 26 é preferivelmente colada à porção extrema 48 demodo que fluido 36 dentro dos lumens 38 é impedido de sairdo cateter 20 sem passar através das paredes da membrana 26.A porção extrema 48 bloqueia fluxo de fluido axial atravésda extremidade distai do cateter 20. -Entretanto, a porçãoextrema 48 pode ser opcionalmente formada a partir de um ma-terial poroso para permitir alguma distribuição axial defluido a partir da extremidade distai do cateter 20, se de-sejado. A extremidade distai da porção extrema 48 é preferi-velmente no formato de domo, como mostrado, para permitirque o cateter 20 seja mais facilmente inserido em uma regiãoanatômica.
O suporte 22 pode ser formado de uma variedade demateriais, dando consideração devida aos objetivos de flexi-bilidade, peso leve, resistência, suavidade, e não reativi-dade a sistemas anatômicos, isto é, segurança. Materiais a-propriados para o suporte 22 incluem náilon, poliamida, te-flon, e outros materiais conhecidos por aqueles versados natécnica. A membrana porosa 26 é preferivelmente um materialsemelhante à esponja ou semelhante a espuma ou uma fibra o-ca. A membrana 2 6 pode ser formada de uma variedade de mate-riais apropriados, dando consideração devido aos objetivosde ser flexível e não reativo a sistemas anatômicos. A mem-brana 26 tem, preferivelmente, uma porosidade resultando emdistribuição substancialmente uniforme de fluido ao longo daárea superficial da seção de infusão 32 do cateter 20, e temum tamanho médio de poro suficientemente pequeno para ,limi-tar o fluxo de bactérias através das paredes da membrana.Alguns materiais apropriados para a membrana 26 são polieti-leno, polissulfona, polieterssulfona, polipropileno, difluo-reto de polivinilideno, policarbonato, náilon, polietilenode alta densidade ou qualquer outro material hidrofílico.Esses materiais são vantajosamente biocompativeis. A membra-na porosa 26 pode filtrar bactérias indesejáveis a partir damedicação fluida à medida que passa através da membrana 26.É sabido que as bactérias menores não podem passar atravésde um poro menor do que 0,23 microns. Desse modo, o tamanhomédio de poro, ou diâmetro de poro, da membrana porosa 2 6 pode ser menor do que 0,23 microns para evitar que as bacté-rias atravessem a membrana 26. Em outros arranjos, entretan-to o tamanho médio de poro, ou diâmetro de poro, da membrana26 está preferivelmente compreendido na faixa de aproximada-mente 0,1 a 1,2 microns, mais preferivelmente compreendidona faixa de aproximadamente 0,3 a 1 micron, e ainda maispreferivelmente aproximadamente 0,8 microns.
Como mencionado acima, a extremidade proximal docateter 20 pode ser conectada a um fornecimento de fluido34. O cateter pode ser configurado de modo que cada lúmenaxial 38 é independente de forma fluida. Em outras palavras,os lumens 38 não se comunicariam de forma fluida, entre si.O cateter 20 pode ser conectado a um único fornecimento defluido 34, de modo que o fluido 36 flui dentro de cada umdos lumens 38. Alternativamente, o cateter 20 pode ser co-nectado a uma pluralidade de fornecimentos de fluido separa-dos de modo que vários fluidos diferentes podem fluir sepa-radamente dentro do lúmen 38. De acordo com essa configura-ção, cada lúmen 38 pode ser conectado a um fornecimento defluido separado de modo que o número total de fluidos dife-rentes que podem ser fornecidos à anatomia é igual ao númerode lumens 38. Alternativamente, os lumens de fluido não ne-cessitam ser independentes de forma fluida. Por exemplo, amembrana 26 pode não ser fixada ao suporte 22 ao longo docomprimento inteiro do suporte 22, desse modo permitindo quefluido 36 migre entre os lumens 38.
Em operação, o cateter 20 fornece fluido direta-mente à área da anatomia que é adjacente à seção de infusão32. O fluido 36 a partir da fonte de fluido 34 é introduzidonos lumens axiais 38 na extremidade proximal do cateter 20.O fluido 36 flui inicialmente através da seção de não infu-são 28. Quando o fluido 36 primeiramente atinge a seção deinfusão 32, embebe na membrana porosa 26. À medida que maisfluido 36 penetra na seção de infusão 32, difunde-se longi-tudinalmente dentro das paredes da membrana 26 até que amembrana inteira 26 e a seção de infusão 32 fiquem saturadascom fluido. Nesse ponto o fluido 36 começa a passar atravésda membrana 26, desse modo saindo do cateter 20 e entrandona anatomia. Além disso, o fluido 36 passa vantajosamenteatravés da área superficial inteira da membrana porosa 26 emuma taxa substancialmente uniforme, devido às caracteristi-cas da membrana 26. Desse modo, o fluido é fornecido em umataxa substancialmente igual por todo um segmento generica-mente linear da área de ferimento da anatomia. Adicionalmen-te, essa vantagem é obtida para fornecimento de fluido tantode baixa como alta pressão.
As figuras 5 e 6 ilustram um cateter 50, de acordocom uma modalidade alternativa da presente invenção. De a-cordo com essa modalidade, o cateter 50 inclui um tubo ex-terno alongado 52 e uma membrana porosa tubular, alongada einterna, 54. A membrana tubular 54 é preferivelmente encer-rada concentricamente no tubo externo 52. Mais preferivel-mente, o tubo 52 circunda de forma apertada e sustenta amembrana tubular 54 de modo que um ajuste relativamente a-perto seja obtido entre as dimensões internas do tubo 52 eas dimensões externas da membrana 54. Uma pluralidade de fu-ros de saida de fluido 56 é fornecida dentro do tubo 52,preferivelmente por toda a circunferência do mesmo. A porçãodo tubo 52 que inclui os furos de saida 56 define a seção deinfusão do cateter 50. A membrana tubular 54 necessita so-mente ser fornecida ao longo do comprimento da seção de in-fusão, porém poderia ser mais longa. Opcionalmente, furos desaida axiais podem ser fornecidos dentro da ponta distai 58do tubo 52. Além disso, um fio guia e/ou lúmen de fio guiapode ser fornecido para auxiliar na inserção do cateter 50na anatomia, como será entendido por aqueles versados natécnica.
0 tubo 52 pode ser formado de qualquer de uma va-riedade de materiais apropriados, como náilon, poliamida debloco de poliéter, PTFE, poliimida, teflon e outros materi-ais conhecidos por aqueles versados na técnica, dando consi-deração devida aos objetivos de não reatividade aos sistemasanatômicos, flexibilidade, peso leve, resistência, suavida-de, e segurança. Em uma configuração preferida, o tubo 52 épreferivelmente um tubo de cateter de calibre 19 a 20, tendodiâmetros interno e externo de 0,05 cm e 0,08 cm a 0,10 cm,respectivamente. Os furos de saida 56 do tubo 52 são prefe-rivelmente de aproximadamente 0,03 cm em diâmetro e forneci-dos em posições axiais igualmente espaçadas ao longo do tubo52. Os furos 56 são pref erivelmente dispostos de modo quetodo furo seja angularmente deslocado aproximadamente 120°em relação ao eixo geométrico longitudinal do tubo 52, apartir da localização angular do furo anterior. A separaçãoaxial entre furos de saida adjacentes 56 está preferivelmen-te compreendida na faixa de aproximadamente 0,317 a 0,635cm, e mais pref erivelmente aproximadamente 0,47 cm. Alémdisso, a seção de infusão pode ter qualquer comprimento de-sejável. Essa configuração resulta em um fornecimento com-pleto, uniforme de fluido por todo um segmento genericamentelinear da área de ferimento. Evidentemente, os furos de sai-da 56 podem ser fornecidos em qualquer de uma variedade dearranjos alternativos.
A membrana porosa tubular 54 é preferivelmente ummaterial semelhante à esponja ou semelhante à espuma ou umafibra oca. A membrana tubular 54 pode ter um tamanho médiode poro, ou diâmetro de poro,menor do que 0,23 microns parafiltrar bactérias. Em outros arranjos, entretanto, o diâme-tro de poro está preferivelmente compreendido na faixa deaproximadamente 0,1 a 1,2 microns, mais preferivelmente nafaixa de aproximadamente 0,3 a 1 micron, e ainda mais prefe-rivelmente aproximadamente 0,8 microns. A membrana tubular54 pode ser formada de qualquer de uma variedade de materi-ais apropriados, dando consideração devido aos objetivos denão reatividade a sistemas anatômicos, mantendo flexibilida-de, se adaptando nas limitações de tamanho do tubo 52, etendo uma porosidade que resulta na distribuição substanci-almente uniforme de fluido através de todos os furos de saí-da 56 no tubo 52. Alguns materiais apropriados para a mem-brana 54 são polietileno, polissulfona, polieterssulfona,polipropileno, difluoreto de polivinilideno, policarbonato,náilon, polietileno de alta densidade ou qualquer outro ma-terial hidrofílico. Diâmetros interno e externo preferidosda membrana tubular 54 são 0,02 cm e 0,04 cm, respectivamen-te. No evento de um fio guia 46 ser fornecido, o fio guiapode ser um fio de aço inoxidável com aproximadamente 0,01cm de diâmetro. O tubo 52 pode ser fixado à membrana 54 porepóxi, cianoacrilato ou outro meio conhecido por aquelesversados na técnica. Alternativamente, a membrana 54 podecontatar o tubo 52 com um encaixe por interferência e nãoutilizar outros materiais para fixar a membrana 54 no tubo52 .Em operação, o cateter 50 fornece fluido à regiãode um sistema anatômico adjacente à seção de infusão do ca-teter 50. À medida que o fluido flui para dentro da seção deinfusão, embebe inicialmente na membrana porosa tubular 54.À medida que mais fluido entra na seção de infusão, o fluidodifunde longitudinalmente dentro das paredes do elemento tu-bular 54. Após a membrana 54 e o. espaço tubular na mesma se-rem saturados, o fluido passa através da membrana 54 e saido cateter 50 fluindo através dos furos de saida 56 do tubo52. Além disso, o fluido passa vantajosamente através damembrana substancialmente de forma uniforme por toda a áreasuperficial da membrana 54, resultando em um fluxo substan-cialmente uniforme através de substancialmente todos os fu-ros de saida 56. Desse modo, o fluido é fornecido em uma ta-xa substancialmente igual por toda a área de ferimento daanatomia. Adicionalmente, essa vantagem é obtida para forne-cimento de fluido tanto de baixa como alta pressão.
A. figura 7 ilustra um cateter 70, de acordo comoutra modalidade da presente invenção. O cateter 70 incluium tubo 72 tendo uma pluralidade de furos de saida 76 nasparedes laterais do tubo, e uma membrana porosa tubular 74concentricamente encerrando o tubo 72. O cateter 70 opera emum modo similar ao cateter 50 descrito acima, com relação àsfiguras 5 e 6. Em uso, a medicação fluida passa através dosfuros de saida 76 e então começa a embeber na membrana poro-sa 74. O fluido se difunde longitudinalmente dentro das pa-redes da membrana até que a membrana fique saturada. Poste-riormente, o fluido sai das paredes da membrana e entra naanatomia. Vantajosamente, o fluido é distribuído à anatomiaem uma taxa substancialmente uniforme por toda a área super-ficial da membrana 74. Como nas modalidades anteriores, essavantagem é obtida para fornecimento de fluido de pressãotanto baixa como alta.
A figura 8 ilustra um cateter 60, de acordo comoutra modalidade da presente invenção. O cateter 60 é maisbem adequado para fornecimento de taxa de fluxo relativamen-te elevada para uma região dentro de um sistema anatômico. Ocateter 60 inclui um tubo 62 tendo uma pluralidade de furosde saída 64 de tamanho crescente. Em particular, os furos desaída mais distais são de diâmetro maior do que os furos desaída mais próximos. A posição dos furos de saída 64 no tubo62 define o comprimento da seção de infusão do cateter 60. Aseção de infusão pode ter qualquer comprimento desejado. Aextremidade proximal do cateter 60 é conectada a um forneci-mento de fluido, e um fio guia e/ou lúmen de fio guia tambémpode ser fornecido para auxiliar a inserção do cateter 60 naanatomia.
Como discutido acima, para fornecimento de fluidoem alta ou baixa pressão, furos de saída mais próximos à ex-tremidade distai de um tubo de cateter têm genericamente re-sistência aumentada a fluxo em comparação com os furos desaída mais próximos à extremidade proximal do tubo. Alémdisso, o fluxo que flui através dos furos mais distais expe-rimenta uma queda maior de pressão. Conseqüentemente, há ge-nericamente uma taxa de fluxo de fluido maior através dosfuros mais proximais, resultando em fornecimento não unifor-me de fluido. Em contraste, o cateter 60 provê vantajosamen-te fornecimento de fluido substancialmente uniforme atravéssubstancialmente de todos os furos de saida 64, sob condi-ções de taxa de fluxo relativamente elevadas. Isto é porqueo tamanho maior dos furos mais distais compensa por sua re-sistência aumentada a fluxo e queda de pressão. Em outraspalavras, uma vez que os furos mais distais são maiores doque os furos mais proximais, há uma maior taxa de fluxo a-través dos furos mais distais do que haveria se tivesse omesmo tamanho dos furos mais proximais. Vantajosamente, osfuros 64 são fornecidos em um tamanho gradualmente crescenteque resulta em fornecimento de fluido substancialmente uni-forme. Além disso, os furos de saida 64 podem ser dimensio-nados de modo que combinam para formar um orifício de res-trição de fluxo, como descrito abaixo com relação à modali-dade da figura 12.
Em comparação com cateteres da técnica anterior, ocateter 60 é vantajosamente simples e fácil de fabricar. Tu-do que é necessário é perfurar uma pluralidade de furos desaída 64 no tubo 62. Além disso, o cateter 60 pode suportarmaior flexão do que os cateteres da técnica anterior enquan-to mantém a operabilidade. Em contraste com cateteres datécnica anterior, como o cateter Wang, se o tubo 62 for deum certo modo flexionado, ainda fornecerá fluido de formarelativamente uniforme. Isso é porque o tubo 62 tem um lúmenúnico com uma seção transversal relativamente grande. Quandoo tubo 62 é de um certo modo flexionado, fluido que fluidentro do lúmen é menos provável de experimentar bloqueio euma conseqüente alteração de pressão que poderia levar àdistribuição não uniforme de fluido.
0 tubo 62 do cateter 60 pode ser formado a partirde qualquer de uma ampla variedade de materiais, dando con-sideração devido aos objetivos de não reatividade a sistemasanatômicos, flexibilidade, peso leve, resistência, suavida-de, e segurança. Materiais apropriados incluem náilon, poli-amida de bloco de poliéter, PTFE, poliimida, teflon, e ou-tros materiais conhecidos por aqueles versados na técnica. Aseção de infusão pode ter qualquer comprimento desejado po-rém é preferivelmente de aproximadamente 1,27 a 50,8 cm decomprimento, e mais preferivelmente aproximadamente 25,4 cmde comprimento. O diâmetro dos furos de saida 64 varia pre-ferivelmente de aproximadamente 0,0005 cm na extremidadeproximal da seção de infusão a aproximadamente 0,02 cm naextremidade distai do mesmo. O furo de saida maior, isto é,mais distai 64 é preferivelmente aproximadamente 0,635 cm apartir da extremidade distai do tubo 62. Na configuraçãopreferida, a separação axial entre furos adjacentes 64 estácompreendida na faixa de aproximadamente 0,317 a 0,635 cm, emais preferivelmente aproximadamente 0,47 cm. Opcionalmente,os furos 64 podem ser fornecidos de modo que furos adjacen-tes sejam angularmente deslocados em aproximadamente .120graus como na modalidade da figura 5. Evidentemente, se fu-ros de saida 64 em demasia forem fornecidos, o tubo 62 podeser indesejavelmente enfraquecido.
As figuras 9, 10A e 10B ilustram um cateter 80, deacordo com outra modalidade da presente invenção. O cateter80 compreende um tubo 82, uma mola helicoidal tubular "degotejar" 84, um batente 86. A extremidade proximal da mola84 é fixada na extremidade distai do tubo 82 de modo que otubo e mola definam individualmente uma porção de um lúmencentral. Um batente preferivelmente no formato de domo 8 6 éfixado em e fecha a extremidade distai da mola 84. A porçãoda mola 84 que é distai do tubo 82 compreende a seção de in-fusão do cateter 80. Em um estado não esticado, mostrado nafigura 10A, a mola 84 tem espiras adjacentes em contato mú- tuo de modo que fluido dentro da mola e abaixo de uma pres-são de distribuição de limite seja impedido de sair do lúmenpor fluir radialmente entre as espiras. A mola 84 tem a pro-priedade de esticar longitudinalmente, como mostrado na fi-gura 10B, quando a pressão de fluido é maior ou igual àpressão de distribuição de limite da mola, desse modo permi-tindo que o fluido seja distribuído a partir do lúmen por"gotejar", isto é, vazando radialmente para fora entre asespiras. Alternativamente, a mola pode esticar radialmentesem alongar para permitir que fluido goteje através das es-piras da mola. Além disso, a mola pode esticar tanto longi-tudinal como radialmente para permitir gotejamento, como se-rá entendido por aqueles versados na técnica. Vantajosamen-te, o fluido entre as espiras da mola é distribuído substan-cialmente uniformemente por todo o comprimento e circunfe-rência da porção da mola que é distai em relação ao tubo 82,isto é, a seção de infusão. O cateter 80 pode ser utilizadopara fornecimento de fluido de taxa de fluxo tanto alta comobaixa.Em uso, o cateter 80 é inserido em uma região ana-tômica de modo que a mola 8 4 esteja em uma região à qual sedeseja que medicação fluida seja fornecida. A mola está ini-cialmente em um estado não esticado, como mostrado na figura10A. O fluido é introduzido em uma extremidade proximal dotubo 82 do cateter 80 e flui para dentro e através da mola84 até atingir o batente 86. À medida que fluido é continua-mente introduzido na extremidade proximal do tubo 82, ofluido se acumula no interior da mola 84. Quando a mola 84está cheia de fluido, a pressão de fluido se eleva mais ra-pidamente. O fluido transmite uma força orientada radialmen-te para fora sobre as espiras da mola. À medida que a pres-são se acumula, a força para fora se torna maior. Após apressão de fluido se elevar até a pressão de distribuição delimite, a força para fora faz com que as espiras de mola seseparem levemente de modo que a mola estique longitudinal-mente, como mostrado na figura 10B. Alternativamente, as es-piras podem se separar radialmente, como discutido acima. Ofluido flui então através das espiras separadas para serdistribuído a partir do cateter 80. Além disso, a distribui-ção é vantajosamente uniforme por toda a seção de infusão docateter 80. À medida que fluido é continuamente introduzidono tubo 82, a mola 84 permanece esticada para distribuircontinuamente fluido para a região desejada dentro da anato-mia. Se a introdução de fluido cessar temporariamente, apressão de fluido dentro da mola 84 pode cair abaixo dapressão de distribuição de limite. Caso positivo, a molacomprimirá de modo que as molas estão novamente adjacentes eo fluido não mais é distribuído.
Vários tipos de mola obterão as finalidades dapresente invenção. Tipos de mola de aço inoxidável apropria-dos são 304, 316L ou 402L, que podem ser facilmente adquiri-das. Em uma configuração preferida, a mola 84 tem aproxima-damente 200 espiras por 2,54 cm ao longo de seu comprimento.
Nessa configuração, a mola pode manter vantajosamente um al-to grau de dobramento sem vazar fluido a partir de dentro, esomente uma dobra severa fará com que espiras adjacentes seseparem. Desse modo, a mola 84 pode ser flexionada conside-ravelmente dentro de uma região anatômica sem fazer com quefluido vaze e portanto seja distribuído a somente uma regiãodentro da anatomia. A mola 84 pode ter qualquer comprimentodesejado para definir o comprimento da seção de infusão docateter 80. A mola pode ser formada a partir de uma varieda-de de materiais, dando devida consideração aos objetivos deresistência, flexibilidade e segurança. Um material preferi-do é aço inoxidável. Na configuração preferida, os diâmetrosinterno e externo da mola são aproximadamente 0,05 cm e 0,07cm, respectivamente, e o fio da mola tem um diâmetro de a-proximadamente 0,01 cm. A extremidade proximal da mola 84 épreferivelmente encerrada concentricamente dentro da extre-midade distai do tubo 82. A mola pode ser colada na paredeinterna do tubo 82 utilizando, por exemplo, um adesivo U.V.,um material de recheadura, ou outros materiais de ligação.
Alternativamente, a mola pode ser soldada dentro do tubo 82ou ser adaptada com um bujão proximal e ajustadamente encai-xado no tubo 82.O tubo 82 e batente 86 podem ser formados de qual-quer de uma variedade de materiais, dando consideração devi-da aos objetivos de flexibilidade, peso leve, resistência,suavidade e segurança. Materiais apropriados incluem náilon,poliamida de bloco de poliéter, PTFE, poliimida, teflon eoutros materiais conhecidos por aqueles versados na técnica.
A figura 11 ilustra um cateter 90 de acordo comoutra modalidade da presente invenção. O cateter 90 compre-ende um tubo fechado de forma distai 92 e uma mola helicoi-dal tubular "de gotejamento" 94 concentricamente encerradadentro do tubo 92 de modo que um lúmen seja definido dentrodo tubo e mola. Uma pluralidade de furos de saida 96 é for-necida ao longo de um comprimento do tubo 92, na parede la-teral do mesmo. O comprimento do tubo 92 incluindo tais fu-ros de saida 96 define uma seção de infusão do cateter 90.Os furos de saida 96 são preferivelmente fornecidos por to-das as paredes da seção de infusão. A seção de infusão podeter qualquer comprimento desejado. Na configuração preferi-da, o espaçamento axial entre furos adjacentes 96 está com-preendido na faixa de aproximadamente 0,317 a 0,635 cm, emais preferivelmente aproximadamente 0,47 cm. Furos adjacen-tes 96 são preferivelmente separados angularmente em aproxi-madamente 120 graus. A mola 94. é preferivelmente encerradana seção de infusão do cateter e configurada similarmente àmola 84 da modalidade das figuras 9, 10A e 10B. A mola 94 épreferivelmente mais longa do que a porção de infusão e po-sicionada de modo que todos os furos de saida 96 sejam adja-centes à mola 94. Nessa configuração, o fluido é impedido desair do lúmen sem fluir entre as molas helicoidais. Um ba-tente é preferivelmente fixado no tubo para fechar a extre-midade distai do mesmo. Alternativamente, o tubo 92 pode serformado com uma extremidade distai fechada. 0 cateter 90 po-de ser utilizado para fornecimento de fluido de taxa de flu-xo alta ou baixa.
Em uso, o cateter 90 é inserido em uma região ana-tômica de modo que a seção de infusão esteja em uma região àqual se deseja que medicação fluida seja fornecida. 0 fluidoé introduzido em uma extremidade proximal do tubo 92 do ca-teter 90 e flui através da mola 94 até atingir a extremidadedistai fechada do tubo 92. À medida que fluido é introduzidocontinuamente na extremidade proximal do tubo 92, o fluidose acumula dentro da mola 94. Eventualmente, a mola 94 setorna cheia de fluido, a pressão de fluido se eleva, e ofluido goteja através das molas helicoidais, como descritoacima, com relação à modalidade das figuras 9, IOA e 10B.
Além disso, o fluido flui através das espiras de mola subs-tancialmente uniformemente por todo o comprimento e circun-ferência da mola 94. O fluido sai então do tubo 92 pelo flu-xo através dos furos de saida 96 da seção de infusão. Os fu-ros de saida são preferivelmente de tamanho igual, de modoque o fluido flui em uma taxa substancialmente igual atravésdos furos de saida, vantajosamente resultando em uma distri-buição de fluido genericamente uniforme por toda uma regiãodesejada da anatomia. À medida que fluido é continuamenteintroduzido no cateter 90, a mola 94 permanece esticada paradistribuir continuamente fluido a partir do cateter. Se aintrodução de fluido cessar temporariamente, a pressão defluido dentro da mola 94 pode cair abaixo da pressão de dis-tribuição de limite. Caso positivo, a mola pode comprimir demodo que as espiras estejam novamente adjacentes e o fluidonão mais seja distribuído.
Na configuração preferida, a mola 94 e tubo 92 es-tão em contato ao longo de todo o comprimento da mola, demodo que o fluido goteje através da mola seja forçado a flu-ir através dos furos 96 da seção de infusão. Preferivelmen-te, uma extremidade da mola 94 é fixada nas paredes internasdo tubo 92, permitindo que a outra extremidade da mola sejadeslocada à medida que a mola é esticada. A mola pode sercolada no tubo 92 com, por exemplo, um adesivo U.V., materi-al de recheadura ou outros materiais de ligação. Alternati-vãmente, uma extremidade da mola pode ser soldada sobre asparedes internas do tubo 92. 0 tubo 92 pode ser formado dequalquer material apropriado. As paredes internas do tubo 92são prefe.rivelmente lisas de modo que a mola possa estirar.ecomprimir mais livremente.
A figura 12 ilustra um cateter 100, de acordo comoutra modalidade da presente invenção. O cateter 100 compre-ende um tubo fechado de forma distai 102 tendo uma plurali-dade de furos de saída 104 nas paredes laterais do tubo 102.A porção do tubo 102 tendo furos de saída 104 define uma se-ção de infusão do cateter 100. Os furos de saída 104 são di-mensionados para ter uma área combinada de abertura que émenor do que a área de qualquer outra seção transversal derestrição de fluxo ou orifício do cateter. Desse modo, osfuros de saída 104 são o meio de restrição de fluxo do cate-ter 100. Em uso, o cateter dispensa vantajosamente fluidoatravés substancialmente de todos os furos de saída 104. Umfluido introduzido em uma extremidade proximal do tubo 102flui através do tubo até atingir a extremidade distai fecha-da do mesmo. Nesse ponto,o fluido se acumula dentro da por-ção de infusão do cateter. O fluido é substancialmente impe-dido de fluir através dos furos 104, devido a seu tamanhopequeno. Eventualmente, a porção de infusão do cateter setorna cheia de fluido. À medida que fluido é continuamenteintroduzido na extremidade proximal do tubo 102, a pressãodo fluido começa a se acumular. Em algum ponto a pressão setorna suficientemente elevada para forçar o fluido atravésdos furos de saída 102. Adicionalmente, o fluido flui atra-vés substancialmente de todos os furos de saída 104.
Nessa configuração preferida, os furos de saída104 são todos iguais em tamanho de modo que o fluido sejadispensado em uma taxa substancialmente igual através subs-tancialmente de todos os furos. Os furos 104 são preferivel-mente perfurados a laser para obter um diâmetro de furo mui-to pequeno. Um diâmetro preferido dos furos de saída 104 éaproximadamente 0,0005 cm, ou aproximadamente 5 microns. I-números furos de saída 104 podem ser fornecidos dentro dotubo 102. Os furos são vantajosamente fornecidos por toda acircunferência da porção de infusão do cateter 100, parafornecer de forma mais uniforme o fluido por toda uma regiãoanatômica. Um espaçamento axial preferido entre furos adja-centes 104 está compreendido na faixa de aproximadamente0,317 a 0,635 cm, e mais preferivelmente 0,47 cm. O cateter100 pode ser utilizado para fornecimento de fluido de taxaalta ou baixa. 0 tubo 102 pode ser formado a partir de qual-quer de uma variedade de materiais conhecidos por aquelesversados na técnica e discutidos anteriormente.
A figura 13 ilustra um cateter 200, de acordo comoutra modalidade da presente invenção. 0 cateter 200 incluium tubo fechado de forma distai 202 tendo uma pluralidade defuros de saida 204 no mesmo ao longo de uma seção de infusãodo cateter, como nas modalidades descritas acima. Os furos204 são desejavelmente fornecidos por toda a circunferênciado tubo 202. É encerrado no tubo 202 um elemento alongado206 formado de um material poroso. Preferivelmente, o ele-mento 206 é de formato genericamente cilíndrico e sólido.
Preferivelmente, o elemento 206 é posicionado dentro do tubo204 de modo que um espaço anular 208 é formado entre a su-perfície externa do elemento 206 e a superfície interna dotubo 202. Preferivelmente, o elemento 206 estende-se a par-tir da extremidade distai 210 do tubo 202 para trás até umponto próximo da seção de infusão do cateter. Alternativa-mente, o elemento 206 pode estender-se ao longo somente deuma porção da seção de infusão. 0 elemento 206 é preferivel-mente genericamente concêntrico com o tubo 202, porém dese-nhos não concêntricos obterão as vantagens da invenção. Pre-ferivelmente, o elemento 206 é fabricado de um material fle-xível para auxiliar na colocação do cateter 200 no corpo deum paciente.
Em operação, a medicação fluida que flui no tubo202 satura o elemento poroso 206 e flui para dentro da regi-ão anular 208. Após o elemento 206 ser saturado, o fluido noelemento 206 flui para dentro da região 208 e para fora docateter 200 através dos furos de saida 204. Vantajosamente,uma vez que a pressão de fluido é uniforme por toda a regiãoanular 208, o fluido flui substancialmente uniforme atravésde todos os furos 204. Há várias vantagens da região anular208. Uma vantagem é que tende a otimizar a uniformidade defluxo através dos furos de saida 204. Além disso, o elemento206 pode ser formado de um material poroso que tende a ex-pandir quando saturado com liquido. Caso positivo, o elemen-to 206 expande-se preferivelmente para dentro da região anu-lar 208 sem pressionar contra o tubo 202. Isso limita apossibilidade de regiões de pressão elevada na superfícieinterior do tubo 202, o que poderia causar fluxo de saídairregular da medicação dentro do local do ferimento. Alter-nativamente, o elemento 206 pode expandir-se e entrar emcontato com o tubo 202, e ainda realizar os objetivos dapresente invenção.
O elemento 206 é formado de um material porosotendo um tamanho médio de poro preferivelmente compreendidona faixa de 0,1 - 50 microns, e mais preferivelmente aproxi-madamente 0,45 microns. A largura radial W da região anular208 está preferivelmente compreendida na faixa de 0 a apro-ximadamente 0,005 microns, e mais preferivelmente aproxima-damente 0, 003 microns. 0 elemento 206 pode ser formado dequalquer de uma variedade de materiais, dando consideraçãodevido aos objetivos de porosidade, flexibilidade, resistên-cia e durabilidade. Um material preferido é Mentek.
0 elemento 206 pode ser fixado dentro do tubo 202pelo uso de um adesivo. Em uma modalidade, como mostrado nafigura 13, o adesivo é aplicado na extremidade distai do e-lemento 206 para formar uma ligação com a superfície interi-or da extremidade distai do tubo 202. Preferivelmente, ade-sivo é aplicado em ou próximo à extremidade proximal da se-ção de infusão do cateter 200. Adicionalmente, o adesivo po-de ser aplicado à circunferência do elemento 206 em qualquerposição longitudinal do mesmo, formando uma ligação no for-mato de anel com a superfície interior do tubo 202. Por e-xemplo, na modalidade da figura 13, uma ligação no formatode anel 214 é fornecida proximal da seção de infusão do ca-teter 200. Outras configurações são possíveis. Por exemplo,a figura 14 mostra uma modalidade na qual o adesivo é apli-cado à extremidade distai do elemento 206 para formar umaligação 216, e também genericamente no centro da seção deinfusão para formar uma ligação .no formato de anel 218. Afigura 15 mostra uma modalidade na qual o adesivo é aplicadosomente à extremidade distai do elemento 206 para formar umaligação 220. A figura 16 mostra uma modalidade na qual o a-desivo é aplicado somente ao centro da seção de infusão paraformar uma ligação no formato de anel 222. Aqueles com co-nhecimentos comuns na técnica entenderão a partir dos ensi-namentos da presente invenção que o adesivo pode ser aplica-do em qualquer de uma variedade de configurações. Desse mo-do, por exemplo, o adesivo na extremidade distai do cateter(isto é, 212, 216, e 220 nas figuras 13, 14 e 15, respecti-vãmente) não é necessário.
Em uma modalidade atualmente preferida da inven-ção, preferivelmente uma ligação é incorporada no furo maisproximal do cateter. A ligação é preferivelmente formada comum adesivo, como descrito abaixo.
A ligação no formato de anel 214 pode ser formadaderramando um adesivo em forma liquida através de um dos fu-ros de saída 204 quando o elemento 206 está no tubo 202. Oadesivo, tendo uma viscosidade genericamente elevada, tendea fluir em torno da circunferência do elemento 206, em vezde para dentro do corpo do elemento. O adesivo desse modoforma uma ligação no formato de anel com o tubo 2 02, comoserá entendido por aqueles versados na técnica. Além disso,o adesivo obstrui o furo de saída 204 através do qual é der-ramado. Qualquer de uma variedade de tipos diferentes de a-desivos será aceitável, um adesivo preferido sendo Loctite.
Como mencionado acima, o elemento 206 é preferi-velmente concêntrico com o tubo 202. A figura 17 mostra umaseção transversal de um cateter 200 no qual o elemento 206 éconcentricamente encerrado dentro do tubo 202. Alternativa-mente, o elemento 206 pode ser posicionado adjacente ao tubo202, como mostrado na figura 18. A configuração da figura 18pode ser mais fácil de fabricar do que aquela da figura 17,uma vez que o elemento 206 não tem de ser centrado dentro dotubo 202.
Aqueles com conhecimentos comuns na técnica enten-derão a partir dos ensinamentos da presente invenção que oelemento 206 pode ser de qualquer comprimento desejado e po-de se estender ao longo de qualquer comprimento desejado daseção de infusão do cateter 200. Por exemplo, o elemento 206não tem de se estender até a extremidade distai do tubo 202.
Além disso, a extremidade distai do elemento 206 pode serdistai ou proximal à extremidade proximal da seção de infusão.
Quando qualquer um dos cateteres das modalidadesacima é utilizado, o cateter pode ter inicialmente ar dentrodo tubo de cateter. Por exemplo, o cateter 200 mostrado nafigura 13, pode ter ar dentro do material poroso do elemento206. A introdução de medicação liquida para dentro do cate-ter força o ar a fluir para fora dos furos de saida. Entre-tanto, isso pode levar várias horas. Se o cateter for inse-rido em um paciente enquanto ar está no interior, e a medi-cação liquida for introduzida no cateter, o local de feri-mento do paciente pode receber pouca ou nenhuma medicaçãoaté que o ar seja expelido a partir do tubo de cateter. Des-se modo, prefere-se. passar a medicação liquida através docateter antes de inserir o cateter em um paciente, para as-segurar que o ar seja expelido a partir do cateter antes douso. Além disso, com referência à figura 19, um filtro de ar224, como sabido na técnica, pode ser inserido na tubagem decateter proximal à seção de infusão 226 do cateter 200. Ofiltro 224 evita que ar indesejável entre na seção de infu-são 226 do cateter 200.
As figuras 20 e 21 ilustram tubos de cateter tendofuros ou fendas de saida alongados. Esses tubos de cateterpodem ser utilizados no lugar dos tubos de cateter mostradose descritos acima. A figura 20 mostra um tubo 230 tendo feri-das ou furos de saída 232 que são alongados na direção lon-gitudinal do tubo 230. As fendas 232 são pref erivelmentefornecidas por toda a circunferência do tubo 230, ao longoda seção de infusão do cateter. Comparado com furos de saídamenores, as fendas alongadas 232 tendem a aumentar a taxa defluxo de fluido que sai do cateter, pela redução da impedân-cia de fluxo experimentada pelo fluido. Preferivelmente, asfendas 232 podem ser orientadas longitudinalmente no corpodo cateter de modo a não comprometer a integridade estrutu-ral do cateter 200, como será facilmente entendido por aque-les versados na técnica.
A figura 21 mostra um tubo 234 tendo fendas ou fu-ros de saída 236 cujos comprimentos aumentam ao longo docomprimento do tubo na direção distai. Na modalidade ilus-trada, as fendas mais próximas à extremidade proximal da se-ção de infusão do tubo 234 são mais curtas em comprimento doque as fendas mais próximas à extremidade distai da seção deinfusão. Como na modalidade da figura 8, o tubo de cateter234 provê vantajosamente fornecimento de fluido substancial-mente uniforme através substancialmente de todas as fendasde saída 236, sob condições de taxa de fluxo relativamenteelevadas. Isso é porque o tamanho maior das fendas mais dis-tais compensa por sua resistência aumentada a fluxo e quedade pressão. Em outras palavras, uma vez que as fendas maisdistais são maiores do que as fendas mais proximais, há umataxa de fluxo maior através das fendas mais distais do quehaveria se fossem do mesmo tamanho que as fendas mais proxi-mais. Vantajosamente, as fendas 236 são fornecidas emcomprimento gradualmente crescente, que resulta em forneci-mento de fluido substancialmente uniforme. Além disso, asfendas alongadas resultam em taxas de fluxo de saida generi-camente mais elevadas, como na modalidade da figura 20.
Com relação a todas as modalidades de cateteresacima, um lúmen de fio guia independente pode ser fornecidodentro ou adjacente ao(s) lúmen(s) revelado, como será en-tendido por aqueles versados na técnica.
Os cateteres da presente invenção podem ser utili-zados em várias aplicações médicas. Com referência à figura22, em uma aplicação exemplar um cateter 20 (numerai de re-ferência 20 é utilizado para identificar o cateter, porémqualquer um dos cateteres acima descritos pode ser utiliza-do) é inserido em um coágulo de sangue 240 no interior deuma veia ou artéria 242. Preferivelmente, a seção de infusãodo cateter está dentro do coágulo de sangue 240. Medicaçãoliquida.é preferivelmente introduzida na extremidade proxi-mal do tubo de cateter. Vantajosamente, a medicação sai docateter 20 em uma taxa uniforme por toda a seção de infusãopara dissolver o coágulo 240.
Como será facilmente entendido por aqueles versa-dos na técnica, qualquer uma das modalidades de cateter des-critas aqui pode ser utilizada em uma variedade de aplica-ções incluindo, porém não limitadas a, blocos de nervos pe-riféricos, infusões intratecais, infusões epidurais, infu-sões intravasculares, infusão intraarteriais e infusões in-traarticulares, bem como em controle de dor no local do fe-rimento. Além disso, os cateteres revelados podem ser adap-tados para uso também como cateteres de aspiração.
Além disso, qualquer um dos cateteres reveladosaqui pode ser integral com uma linha de fluido que emana apartir de uma bomba de infusão ao contrário de ser um cate-ter independente projetado para ser conectado ou fixo em umabomba de infusão.
As figuras 23-32 ilustram várias modalidades pre-feridas de um cateter tendo características configuradas pa-ra facilitar o fluxo uniforme de um fluido que sai do cate-ter. Essas características de controle de fluxo são preferi-velmente similares às características descritas acima comreferência às figuras 1-21. Além disso, os cateteres das fi-guras 23-32 podem ser construídos de materiais similares u-tilizando processos similares àqueles descritos acima, a me-nos que de outro modo observado. Além disso, preferivelmenteos cateteres das figuras 23-32 também incluem propriedadesantimicrobianas para inibir o crescimento de micróbios em oudentro do cateter e preferivelmente para inibir crescimentode micróbios em uma região anatômica adjacente ao cateter.Como descrito em maior detalhe abaixo, os cateteres ilustra-dos podem incluir uma camada antimicrobiana, materiais anti-microbianos incorporados no material a partir do qual oscomponentes dos cateteres são construídos, ou uma combinaçãode camadas antimicrobianas e materiais antimicrobianos in-corporados.
Em arranjos preferidos, as camadas ou materiaisantimicrobianos são configurados para fornecer a liberaçãocontrolada de agentes antimicrobianos. Em um arranjo, a ca-mada ou material antimicrobiano compreende um metal pesadocomo ouro, platina, prata, zinco ou cobre, todos os quaissão conhecidos por possuírem propriedades antimicrobianas e,mais preferivelmente, o metal pesado tem a forma de íons demetal. Em uma modalidade particularmente preferida, a camadaou material antimicrobiano é prata e, mais preferivelmente,íons de prata. Entretanto, outras substâncias antimicrobia-nas como antibióticos ou produtos químicos germicidas tambémpodem ser utilizados ou incorporados em ou no cateter.
Em alguns arranjos, os íons de metal podem estarcontidos em um material de veículo, como um polímero naturalou sintético, que auxilia preferivelmente na liberação con-trolada dos íons de metal e inibe degradação dos íons de me-tal. Outros métodos apropriados para fornecer a liberaçãocontrolada das substâncias antimicrobianas também podem serutilizados.
Como descrito acima, em certos arranjos, o materi-al antimicrobiano pode estar na forma de uma camada de mate-rial que compõe uma porção de um componente do cateter, comoo corpo de cateter tubular ou um componente de controle defluxo, por exemplo. Para criar uma tal camada antimicrobia-na, o material antimicrobiano pode ser aplicado como um re-vestimento em um componente do cateter, como por uma deposi-ção, imersão, pulverização, co-extrusão, ou outras técnicasou processos apropriados para criar um artigo em multicama-das .
Em arranjos alternativos, o material antimicrobia-no pode ser disperso no(s) material(is) de base que constro-em um componente do cateter, de tal modo que o material debase forma uma camada antimicrobiana. Por exemplo, o materi-al antimicrobiano pode ser composto ou de outro modo incor-porado ou disperso no material de polímero que forma o corpode cateter. Entretanto, o material antimicrobiano pode serincorporado em outros componentes do cateter, como descritoem maior detalhe abaixo. 0 material antimicrobiano pode serfornecido dentro do material de base antes do processo defabricar o componente de cateter. Por exemplo, o materialantimicrobiano pode ser fornecido dentro da resina de polí-mero utilizada para criar o corpo de cateter por extrusão ououtros processos de formação.
Preferivelmente, a substância antimicrobiana étanto incorporada em um material de base do tubo de cateterou em outros componentes de cateter e forma uma camada notubo ou outro(s) componente (s) . Em um arranjo particularmen-te preferido, a substância antimicrobiana compreende nano-partículas de prata iônica estabilizadas, que são preferi-velmente de tamanho menor do que aproximadamente 50 nm, emais preferivelmente, estão entre o tamanho de aproximada-mente 5 e 15 nm, em uma solução.
0 cateter (ou componente de cateter) é preferivel-mente submerso na solução, que em um arranjo pode compreen-der cloreto de prata com um agente de redução. 0 cateter épreferivelmente submerso na solução por um período de temposuficiente para permitir que as partículas de prata adiramao cateter. Em um arranjo, o cateter é submerso por aproxi-madamente 16 horas em uma solução que está acima da tempera-tura ambiente. Por exemplo, a temperatura da solução podeser aproximadamente 35 graus Celsius. Desejavelmente, múlti-plos cateteres são submersos em um recipiente de solução aomesmo tempo. Preferivelmente, a solução e/ou cateteres sãoagitados para auxiliar a fornecer uma distribuição de partí-culas de prata uniforme por toda a extensão dos cateteres e,desej avelmente, nas superfícies tanto interna como externados cateteres. Em um método preferido, o corpo de cateter(ou porção tubular da montagem de cateter) é tratado com asubstância antimicrobiana separada dos componentes de con-trole de fluxo, como aqueles descritos acima. Se desejado,os componentes de controle de fluxo, como o elemento de fi-bra oca ou membrana, podem ser tratados com a substância an-timicrobiana separadamente. 0 corpo de cateter e componen-te (s) de controle de fluxo podem ser então montados.
Após os cateteres terem sido submersos na soluçãode prata por um período desejável de.tempo, os cateteres sãoremovidos a partir da solução e, preferivelmente, enxagua-dos. 0 agente de enxágüe é álcool em um método preferido defabricação. Após enxágüe, os cateteres são deixados secar.Se desejado, meios podem ser fornecidos para auxiliar a se-cagem dos cateteres. Por exemplo, os cateteres podem ser gi-rados. Em um arranjo, os cateteres são girados em aproxima-damente 80 - 100 rpm por aproximadamente dois minutos. Apósgiro, os cateteres são preferivelmente deixados secar total-mente, preferivelmente durante a noite.
Os cateteres secos são preferivelmente então ex-postos à luz. Os cateteres que foram submersos em soluçõesde prata e são então expostos à luz mudam de cor ou se tor-nam coloridos. Por exemplo, cateteres típicos de náilon sãonormalmente transparentes ou opacos e se tornam coloridosapós submersão da solução de partículas de prata. Os catete-res expostos a certas soluções de prata, como aquelas reve-ladas aqui, podem assumir uma coloração âmbar ou dourada. Acoloração desses cateteres aumenta a facilidade de identifi-cação de cateteres tratados em contraste com cateteres nãotratados. Acredita-se que os cateteres tratados com pratadescritos aqui sejam os únicos cateteres não transparentesou coloridos, utilizados para aplicações no local do feri-mento, bloco de nervo periférico ou epidural e desse modo acoloração fornecerá a vantagem de fácil identificação de queos cateteres possuem propriedades antimicrobianas.
Durante a submersão dos cateteres, as nanopartícu-las são capazes de se tornarem alojadas em imperfeições desuperfície no tubo de cateter, ou outros componentes, como amembrana de controle de fluxo (fibra oca), por exemplo. Alémdisso, devido ao seu tamanho e carga pequenos, as nanopartí-culas de prata tendem a aderir-se à superfície do tubo decateter ou outro componente que está sendo tratado. Dessemodo, nesse arranjo preferido, a substância antimicrobiana étanto impregnada como revestida sobre o cateter. Os catete-res são então secos. Os íons de prata são então liberadoscom o passar do tempo quando o cateter entra em contato comumidade, como quando colocado dentro de um corpo.
As nanopartículas de prata podem ser criadas porqualquer processo apropriado. Em um arranjo preferido, asnanoparticulas de prata são preparadas pela adição de um a-gente de redução a cloreto de prata. Tais composições sãobem apropriadas para uso na fabricação em escala comercialde dispositivos médicos, como os cateteres revelados aqui.
Entretanto, outros métodos apropriados de produzir nanopar-ticulas de prata também podem ser utilizados. Em um arranjopreferido, o corpo de cateter é construído a partir de ummaterial de náilon e o material antimicrobiano é aplicado eme/ou impregnado no náilon.
Preferivelmente, a substância antimicrobiana éconfigurada para liberação controlada pelo cateter. Em umcateter de fornecimento de fluido, a substância antimicrobi-ana pode ser liberada no fluido, e transportada pelo fluidopara dentro da região anatômica adjacente ao cateter. Um talarranjo inibe vantajosamente o crescimento de -micróbios tan-to no cateter como na região adjacente ao cateter, visto queas substâncias antimicrobianas são prováveis de se desloca-rem por uma distância maior dentro da região anatômica com ofluido sendo dispensado do que quando somente liberadas parao tecido a partir do próprio corpo do cateter. Por conse-guinte, prefere-se que o cateter seja configurado para libe-rar substâncias antimicrobianas no fluido sendo dispensado,como pelo tratamento da superfície interna (que define lú-descritos. No caso de aplicação de controle de dor no localdo ferimento, vantajosamente, tal cateter não forneceria so-mente substâncias para controle de dor, porém inibiria tam-bém o crescimento de micróbios, e infecção no local do feri-mento .
Preferivelmente, o cateter é configurado para li-berar uma substância antimicrobiana em uma taxa de eluçãoentre aproximadamente 0,8 e 3,0 μς/ατι para pelo menos a se-ção de infusão do cateter e, preferivelmente, para pelo me-nos a porção inteira do cateter dentro do paciente. Preferi-velmente, o cateter é configurado para manter tal liberaçãoantimicrobiana durante um período esperado de uso do cate-ter. Em um arranjo, o cateter é configurado para manter umaliberação significativa de uma substância antimicrobiana porum mínimo de 10 dias.
Além disso, em alguns arranjos preferidos, o cate-ter é configurado para liberar uma quantidade maior de subs-tância antimicrobiana inicialmente (uma dose de bolo) e en-tão manter uma dose menor posteriormente. Por exemplo, em umarranjo preferido, o cateter libera uma quantidade maior deuma substância antimicrobiana para os 5 primeiros dias apóscolocação e então mantém um nível de liberação mais baixosubstancialmente constante para pelo menos aproximadamente 5dias posteriormente. Entretanto, em outros arranjos, a libe-ração da substância antimicrobiana pode ser relativamenteconstante ou pode diminuir com o passar do tempo em um modogenericamente linear. Para um cateter de gauge 20, preferi-velmente aproximadamente 15% do teor de partículas de prataé liberada em aproximadamente 10 dias. Em outras aplicações,entretanto, uma liberação menor ou maior de substâncias ouagentes antimicrobianos pode ser desejada.Preferivelmente, o cateter é tratado para conter,ou é carregado com, uma quantidade suficiente da substânciaantimicrobiana para obter taxas de elução desejáveis. O teorantimicrobiano do cateter pode ser variado pela alteração dotempo de submersão na solução de substância antimicrobiana,por exemplo. Em um cateter de gauge 20 contendo nanopartícu-Ias de prata, prefere-se que o cateter seja carregado a umnível tal que a razão de partículas de prata para o materialde base do cateter (ou componente de cateter tratado) sejaaproximadamente 600 - 2000 partes por milhão (ppm) . Em umarranjo preferido, o cateter é carregado em um nível de a-proximadamente 1000 ppm. Tais teores de nanopartícuias deprata foram determinados para produzir taxas de elução sa-tisfatórias que abrangeram as faixas acima mencionadas. Porexemplo, um cateter contendo aproximadamente 600 ppm, veri-ficou-se que a taxa de elução era uma média de aproximada-mente 1,8 μg/cm para os 5 primeiros dias e aproximadamente0,8 μg/cm para os 5 dias seguintes. Um cateter contendo a-proximadamente 1000 ppm forneceu uma taxa de elução de apro-ximadamente 3,0 μς/αη .para os 5 primeiros dias e aproximada-mente 1,4 μg/cm para os 5 dias seguintes. Além disso, os te-ores de nanopartícuias de prata do cateter podem ser modifi-cados para produzir outras taxas de elução desejadas.
A figura 23 é uma vista em seção transversal de umcateter antimicrobiano 250, que é preferivelmente configura-do para fornecer fluxo de fluido substancialmente uniformesobre a seção de infusão do cateter 250, similar ao cateter20 descrito acima com relação às figuras 1-4. Entretanto, emalguns arranjos, o cateter 250 (ou outros cateteres revela-dos aqui) podem ser configurados como cateteres de aspiraçãopara remover fluido a partir de um local. O cateter 250 dafigura 23 inclui um elemento de suporte interno 252. O su-porte 252 inclui, preferivelmente uma pluralidade de nervu-ras 254 se estendendo radialmente para fora a partir de umaporção de base alongada 256. Preferivelmente, as nervuras254 estendem-se em uma direção longitudinal pelo menos pelocomprimento inteiro da seção de infusão do cateter 250. De-sejavelmente, o suporte é construído a partir de um polímerodo tipo médico, e preferivelmente a partir de um material denáilon.
Uma membrana porosa 258 é envolta em torno do su-porte e preferivelmente contata as superfícies confrontantesexternas das nervuras 254. Se desejado, a membrana 258 podeser fixada nas nervuras 254, como com um adesivo do tipo mé-dico, por exemplo. Preferivelmente, a membrana 258 é similarà membrana 26 do cateter 20 e possui propriedades que tendema regular um fluxo de fluido através da membrana 258. Porconseguinte, o fluido sai da seção de infusão do cateter emuma taxa de fluxo substancialmente uniforme ao longo do com-primento da seção de infusão.
O suporte 252 e a membrana 258 cooperam para defi-nir uma pluralidade de lumens entre nervuras adjacentes 254.O fluido entra nos lumens 260 e sai do cateter 250 atravésda membrana 258, desejavelmente em uma taxa substancialmenteuniforme. A provisão de múltiplos lumens 260 aumenta a capa-cidade das membranas 258 de controlar o fluxo de fluido apartir do cateter 250 pelo isolamento do fluido dentro decada lúmen 260 e tendo um efeito sobre o fluido dentro dequalquer outro lúmen 260.
Preferivelmente, o suporte 252 inclui uma camadaantimicrobiana externa 262. Como descrito acima, a camadaantimicrobiana 262 contém, preferivelmente, ions de prataque são liberados no fluido dentro dos lumens 260 para ini-bir o crescimento de micróbios em ou dentro do cateter 250e, pref erivelmente na área que circunda o cateter 250. Sedesejado, a membrana 258 pode incluir também uma camada an-timicrobiana 264. Vantajosamente, a provisão da camada anti-microbiana 264 na membrana 258 facilita a liberação de subs-tâncias antimicrobianas no fluido fornecido pelo cateter250. A membrana 258 regula o fluxo do fluido a partir doslumens 2 60 e aumenta a quantidade de tempo que o fluido estáem contato com a camada antimicrobiana 264.
A camada antimicrobiana ilustrada 264 é um reves-timento externo na membrana 258. Entretanto, em um arranjoalternativo, a camada antimicrobiana 264 pode estar na su-perficie interna da membrana 258 na alternativa ou em adiçãoà camada externa 264. Além disso, embora o cateter ilustrado250 inclua uma camada antimicrobiana 262 no suporte 252 ecamada antimicrobiana 264 na membrana 258, não é necessárioque cada camada 262, 264 esteja presente. Isto é, uma camadaantimicrobiana pode ser fornecida somente em um entre o su-porte 252 e a membrana 258.
A figura 24 ilustra um arranjo alternativo de umcateter 270 incluindo um suporte 272 e uma membrana 274 en-volta em torno do suporte 272. Preferivelmente, o cateter270 é substancialmente similar ao cateter 20 das figuras 1 -4 e o cateter 250 da figura 23. Em um arranjo preferido, amembrana 274 compreende um material de fibra oca. O cateter270 varia a partir do cateter anteriormente descrito 20 dasfiguras 1-4 em que o cateter 270 inclui um material antimi-crobiano 276 incorporado, ou de outro modo disperso, dentrodo material do qual o suporte 272 e a membrana 274 são cons-truídos.
Como descrito acima, o material antimicrobiano 276compreende, preferivelmente íons de prata e podem ser intro-duzidos no material do suporte 272 ou membrana 274 por qual-quer método apropriado, como um processo de impregnação, porexemplo. Além disso, o material antimicrobiano 276 pode es-tar presente dentro do suporte 272 ou da membrana 274 semser fornecido dentro do outro. Além disso, se desejado, osuporte 272 e a membrana 274 do cateter 2780 pode incluircamadas antimicrobianas, similares às camadas 262, 264 docateter 250, descrito acima, com referência à figura 23.
A estrutura do cateter 270 é vantajosa em que omaterial de fibra oca da membrana 274 provê uma área super-ficial relativamente grande, para um dado comprimento. À me-dida que o fluido passa através dos espaços vazios definidospela membrana de fibra oca 274, entra em contato com o mate-rial antimicrobiano 276 dentro da membrana 274 e, preferi-velmente, as substâncias antimicrobianas são liberadas nofluido. Devido à área superficial grande fornecida pela fi-bra oca, o fluido entra em contato com o material antimicro-biano 27 6 por uma quantidade maior de tempo antes de sair docateter 270. Essa característica vantajosa do cateter 270pode se aplicar a todos os cateteres revelados aqui que in-corporam uma membrana.
A figura 25 é uma vista em seção transversal lon-gitudinal de um cateter 280 tendo características de forne-cimento de fluido uniformes similares aos cateteres 50 e 70das figuras 6 e 7, respectivamente. Além disso, o cateter280 inclui preferivelmente propriedades antimicrobianas. Ocateter 280 inclui um corpo de cateter tubular 282 construí-do preferivelmente de um polímero tipo médico, e mais prefe-rivelmente, é construído de náilon. O corpo do cateter 282inclui uma pluralidade de furos de saída 284, os quais jun-tos, definem uma seção de infusão do cateter 280. Dentro docorpo do cateter 282 está uma membrana tubular, oca 286. Amembrana 286 estende-se preferivelmente pelo menos pelo com-primento da seção de infusão do cateter 280. Isto é, prefe-rivelmente, a membrana 286 cobre todos os furos de saída284. Desejavelmente, a membrana 286 também apresenta propri-edades de controle de fluxo para controlar uma taxa na qualo fluido passa através da membrana 286. Tais propriedades decontrole de fluxo tendem a regular uma taxa de fluxo defluido através dos furos de saída 284, substancialmente comodescrito acima com referência às figuras 5-7. Além disso,no arranjo ilustrado, a membrana 286 contata a superfícieinterna do corpo do cateter 282. Entretanto, em arranjos al-ternativos, um espaço ou folga existe entre a membrana 286 eo corpo do cateter 282, se desejado.Preferivelmente, o cateter 280 inclui uma camadaantimicrobiana 288 na superfície externa do corpo do cateter282. Além disso, ou na alternativa, o cateter 280 pode in-cluir uma camada antimicrobiana na superfície interna docorpo do cateter 282 e/ou na superfície interna ou externada membrana 286, se desejado. Entretanto, a provisão da ca-mada antimicrobiana 288 na superfície exterior e/ou interiordo corpo do cateter 282 é desejada por sua relativa facili-dade de fabricação.
A figura 26 ilustra um cateter 290 similar ao ca-teter 280 da figura 25. 0 cateter 290 inclui um corpo do ca-teter 292 tendo uma pluralidade de furos de saída 294 guedefinem uma seção de infusão do cateter 290. Preferivelmen-te, o cateter 290 também inclui uma membrana tubular, oca296 dentro do corpo do cateter 292. Desejavelmente, a mem-brana 296 contata a superfície interna do corpo do cateter292 e cobre os furos de saída 294.
Preferivelmente, um.material antimicrobiano 298 édisperso dentro da membrana 296 em um modo similar àquele docateter 270 da figura 24. Além disso, ou na alternativa, ocorpo do cateter 292 pode ser incorporado em um material an-timicrobiano, dependendo do grau de atividade antimicrobianadesej ado.
A figura 27 ilustra um cateter 300 tendo preferi-velmente propriedades antimicrobianas e propriedades de for-necimento de fluido uniforme. Preferivelmente, o fluxo defluido a partir do cateter 300 é controlado em um modo simi-lar aos cateteres descritos acima com referência às figuras13 - 18 para fornecer fluxo de fluido substancialmente uni-forme a partir do cateter 300. O cateter 300 inclui um corpode cateter tubular 302, preferivelmente construído a partirde um polímero do tipo médico e, mais preferivelmente, cons-truído a partir de um material de náilon. O corpo de cateter302 inclui uma pluralidade de furos de saída 304 que coope-ram para definir uma seção de infusão do cateter 302. Prefe-rivelmente, o cateter 300 também inclui um elemento porosogenericamente cilíndrico 306 posicionado dentro do corpo docateter 302. Se desejado, o elemento poroso 306 pode ser fi-xado no corpo do cateter 302 por uma ou mais ligações 308,que podem ser construídas a partir de um adesivo do tipo mé-dico ou outro arranjo apropriado, como descrito acima comreferência às figuras 13-18.
0 cateter 300 também inclui uma camada antimicro-biana 310 em uma superfície externa do corpo do cateter302.Se desejado, entretanto, uma camada antimicrobiana podeser fornecida na superfície interna do corpo do cateter 302além de ou alternativamente a, camada antimicrobiana externa310. Além disso, o elemento poroso 306 pode incluir uma ca-mada antimicrobiana, se desejado.
A figura 28 ilustra um cateter 320 tendo caracte-rísticas de controle de fluxo de fluido similares ao cateter300 da figura 27 e cateteres das figuras 5-7.0 cateter320 inclui um corpo de cateter oco 322 tendo uma pluralidadede furos de saída 324, que define uma seção de infusão docateter 320. Um elemento poroso 326 é encerrado dentro docorpo do cateter 322 e pode ser fixado ao corpo do cateter322 por uma ou mais ligações 328.
0 arranjo ilustrado inclui um material antimicro-biano 330 disperso dentro do elemento poroso 326. Como des-crito acima,preferivelmente o material antimicrobiano 330inclui um metal pesado, e mais preferivelmente, compreendeum material configurado para liberar ions de prata. Emboranão mostrado, se desejado, um material antimicrobiano tambémpode ser disperso dentro do corpo do cateter 322 além de, oualternativamente a, material antimicrobiano 330 dentro doelemento poroso 326. Além disso, alguns componentes do cate-ter podem ser revestidos com uma substância antimicrobiana eoutros componentes do cateter podem ter substância antimi-crobiana igual ou diferente incorporada no componente.
A figura 29 é uma vista em seção transversal Ion-gitudinal de um cateter 340 incluindo propriedades antimi-crobianas e, preferivelmente, propriedades de controle defluxo de fluido similares ao cateter 90 descrito acima comreferência à figura 11. 0 cateter 340 inclui um corpo de ca-teter oco 342, que define, preferivelmente, uma pluralidadede furos de saida 344. Os furos de saida 344 em combinação,definem uma seção de infusão do cateter 340. Dentro do lúmen346 do corpo do cateter 342 está um elemento espiralado 348que se estende, preferivelmente, pelo menos pelo comprimentoda seção de infusão do cateter 340. O elemento espiralado348 pode ser uma mola helicoidal ou pode ser construído deelementos de espira individuais conectados juntos. Fluidodentro do lúmen 346 flui entre as espiras do elemento espi-ralado 348 antes de passar através dos furos de saída 344.Desejavelmente, o elemento espiralado 348 influen-cia uma taxa de fluido de fluido a partir do lúmen 346 e a-través dos furos de saida 344. Em um arranjo, o elemento es-piralado 348 é uma mola helicoidal construída de um materialalongado formado em um formato helicoidal. Desejavelmente,as espiras individuais da mola helicoidal contatam-se mutua-mente quando o fluido dentro do lúmen 34 6 está abaixo de umapressão limite e expande após o fluido atingir uma pressãolimite para permitir fluxo de fluido entre as espiras. En-tretanto, em outros arranjos, o elemento espiralado 348 nãoestica necessariamente durante fornecimento de fluido, poréma taxa de fluxo de fluido pode em vez disso ser influenciadapor uma folga entre as espiras individuais do elemento espi-ralado 348.
Se desejado, o elemento espiralado 348 pode serfixado ao corpo do cateter 342 em um ou mais locais. Por e-xemplo,o elemento espiralado 348 pode ser fixado no corpo docateter 342 em uma extremidade proximal, extremidade distaiou extremidades tanto proximal como distai. Além disso, oelemento espiralado 348 pode além de, ou em vez de, ser fi-xado em locais intermediários às extremidades proximal edistai. 0 elemento espiralado 348 pode ser fixado no corpodo cateter 342 com um adesivo do tipo médico, ou por qual-quer outro método apropriado.
0 cateter ilustrado 340 também inclui uma camadaantimicrobiana 350 em uma superfície externa do corpo do ca-teter 342. Em outros arranjos, a superfície interna do corpodo cateter 342 pode incluir uma camada antimicrobiana alémde, ou alternativamente a, camada antimicrobiana 350. Alémdisso, se desejado, o elemento espiralado 348 pode incluiruma camada antimicrobiana ou uma substância antimicrobianaincorporada no material do elemento espiralado 348.
A figura 30 ilustra um cateter 360 tendo proprie-dades antimicrobianas e, preferivelmente, propriedades decontrole de fluxo de fluido similares ao cateter 340 da fi-gura 29 e cateter 90 da figura 11. O cateter 360 inclui umcorpo de cateter oco 362 definindo uma pluralidade de furosde saida 364. Coletivamente, os furos de saida 364 definemuma seção de infusão do cateter 360. Dentro de um lúmen 364do corpo do cateter 362, encontra-se um elemento espiralado368. Preferivelmente, o elemento espiralado 368 é substanci-almente similar ao elemento espiralado 348 descrito acimacom referência à figura 29 ou elemento espiralado 94 descri-to com referência à figura 11. -
0 corpo do cateter 362 do cateter 360 inclui, pre-ferivelmente, um material antimicrobiano 70 disperso dentrodo material a partir do qual o corpo do cateter 362 é cons-truido. Como descrito acima, preferivelmente, o material an-timicrobiano 370 compreende um metal pesado e, mais preferi-velmente um material contendo ions de prata. Os ions de pra-ta são, preferivelmente, configurados para serem liberados apartir do corpo do cateter 362 por um período sustained nofluido dentro do lúmen 364 do cateter 360 para fornecer aocateter 360 propriedades antimicrobianas.
A figura 31 é uma vista em seção transversal, lon-gitudinal de um cateter 380 tendo propriedades antimicrobia-nas e, preferivelmente, propriedades de controle de fluxo defluido similares ao cateter 100 da figura 12. O cateter 380inclui um corpo de cateter tubular 382 definindo uma plura-lidade de furos de saida 384. Coletivamente, os furos de sa-ida 384 definem uma seção de infusão do cateter 380. Alémdisso, os furos de saida 384 juntos definem uma área de flu-xo de saida coletiva do cateter 380. O corpo do cateter 382também define um lúmen genericamente cilíndrico 38 6 tendo umdiâmetro D. Preferivelmente, os furos de saída 384 e diâme-tro D são configurados de tal modo que uma área de fluxo desaída coletiva definida pelos furos de saída 384 é menor doque uma área de fluxo em seção transversal definida pelo lú-men 386. Por conseguinte, a coleção dos furos de saída 384define um orifício de restrição de fluxo que controla umataxa de fluxo de fluido a partir do lúmen 386 e, desejavel-mente, resulta em uma taxa de fluxo substancialmente -igualatravés de cada um dos furos de saída 384 apesar da posiçãolongitudinal relativa do furo de saída específico 384 aolongo do cateter 380. Outros arranjos dos furos de saída 384também podem ser utilizados para fornecer características decontrole de fluxo desejáveis além de, ou alternativamente a,furos de saída 384 formando um orifício de restrição de flu-xo. Por exemplo, a área de fluxo dos furos de saída 384 podeser configurada para aumentar ao longo do comprimento do ca-teter 380, similar ao cateter da figura 21.
O cateter 380 da figura 31 também inclui, preferi-velmente uma camada antimicrobiana 388 fornecida em uma su-perfície externa do corpo do cateter 382. Se desejado, umacamada antimicrobiana também pode estar presente em uma su-perfície interna do corpo do cateter 382 além de, ou alter-nativamente a, camada antimicrobiana externa 388.
A figura 32 ilustra um cateter 390 tendo proprie-dades antimicrobianas e preferivelmente propriedades de con-trole de fluxo de fluido similares ao cateter 380 da figura31. O cateter 390 inclui um corpo do cateter 392 tendo umapluralidade de furos de saída 394 preferivelmente cooperandopara definir uma seção de infusão do cateter 390. No arranjoilustrado, a área total de fluxo definida pelos furos de sa-ída 394 é menor do que uma área de fluxo em seção transver-sal mínima definida pelo lúmen 396 do cateter 390 de tal mo-do que os furos de saída 394 cooperam para definir um orifí-cio de restrição de fluxo.
Preferivelmente, um material antimicrobiano 398 édisperso dentro do corpo do cateter 392 de tal modo que ocorpo do cateter 392 forma uma camada antimicrobiana. Comodescrito acima, o material antimicrobiano 398 pode ser dis-perso dentro do corpo do cateter 29 por qualquer método a-propriado, antes ou após a formação do corpo do cateter 392.Por exemplo, o material antimicrobiano 398 pode ser compostona matéria prima do corpo do cateter 392 ou o corpo de cate-ter formado 392 pode ser impregnado com o material antimi-crobiano 398.
Além dos cateteres revelados aqui, também se con-sidera que outros dispositivos médicos, e em especial dispo-sitivos médicos implantáveis, podem incorporar as caracte-rísticas antimicrobianas descritas acima. Por exemplo, con-sidera-se que uma agulha introdutora de cateter pode sertratada com os processos antimicrobianos descritos acima.
Como outro exemplo, um colar de tubo de dreno pode ser tra-tado de modo a possuir propriedades antimicrobianas. Uma mo-dalidade exemplar de um colar de tubo de dreno é revelada napatente US no. 6.402.735, o qual é incorporado a titulo dereferência aqui na integra. Uma pessoa versada na técnicaserá capaz de adaptar os ensinamentos da presente invençãopara aplicar em outros dispositivos médicos, como o colar dotubo de dreno da patente Λ735, sem experimentação indevida.
As figuras 33 e 34 ilustram outra modalidade pre-ferida de um cateter 450. Como mostrado na figura 33, prefe-rivelmente, o cateter 40 é compreendido de um corpo de cate-ter alongado, ou tubo 454, e uma membrana porosa tubular,alongada, externa, ou revestimento tubular 452. O tubo alon-gado 4 54 tem um lúmen central 4 68, que está em comunicaçãode fluido com um suprimento de fluido, preferivelmente simi-lar ao suprimento de fluido 34 da figura 1.
Preferivelmente, a membrana tubular 452 cobre umcomprimento 455 do tubo alongado 454 e é posicionada a umadistância 453 proximal de uma extremidade distai 462 do tuboalongado 454. Em uma modalidade, o comprimento 455 é de a-proximadamente 6,09 cm e a distância 453 é de aproximadamen-te 0,254 cm. Em outra modalidade, o comprimento 455 é de a-proximadamente 6,35 cm. Ainda em outra modalidade, o compri-mento 455 é de aproximadamente 12,7 cm. Em outras modalida-des, o comprimento 455 e a distância 453 pode ser variada demodo que o cateter 450 se conforme genericamente à anatomiaespecifica considerada.
Como mostrado na figura 33A, desejavelmente a mem-brana tubular 452 encerra uma porção do tubo alongado 454 detal modo que um espaço intersticial, anular 470 é criado en-tre uma superfície exterior do tubo 454 e uma superfície in-terior da membrana tubular 452. Em uma modalidade preferida,o tubo 454 é substancialmente concêntrico com a membrana tu-bular 452. Em um arranjo preferido, o espaço 470 tem uma di-mensão radial menor do que aproximadamente 0,017 cm. Em ou-tro arranjo, o espaço 470 pode ter uma dimensão radial entreaproximadamente 0,005 e 0,017 cm. Entretanto, em alguns ar-ranjos, o espaço 470 pode ser mínimo, ou a superfície inter-na da membrana tubular 452 pode até mesmo estar em contatocom uma porção ou toda a superfície externa do tubo 454.
Uma pluralidade de furos de saída de fluido 466 éfornecida dentro da porção do tubo 454 encerrada no interiorda membrana tubular 452. Preferivelmente, os furos de saída466 são posicionados por toda a circunferência da porção en-cerrada do tubo 454. A porção do tubo 454 que inclui os fu-ros de saída 466 define uma seção de infusão do cateter 450.Desejavelmente a membrana tubular 452 é somente fornecida aolongo do comprimento 455 da seção de infusão. Entretanto, emum arranjo alternativo, a membrana tubular.poderia ser maislonga do que a seção de infusão. Também, em outras modalida-des, um fio guia e/ou lúmen de fio guia pode ser fornecidopara auxiliar a inserção do cateter 450 na anatomia, comoserá entendido por aqueles versados na técnica.
O tubo 454 pode ser formado de qualquer de uma va-riedade de materiais apropriados, como náilon, poliamida debloco de poliéter, PTFE, poliimida, e outros materiais co-nhecidos por aqueles versados na técnica, dando devida con-sideração aos objetivos de não reatividade a sistemas anatô-micos, flexibilidade, peso leve, resistência, suavidade, esegurança. Em uma configuração preferida, o tubo 454 é pre-ferivelmente um tubo de cateter de gauge 19 a 20, tendo diâ-metros interno e externo de aproximadamente 0,09 cm e apro-ximadamente 0,10 cm a 0,11 cm, respectivamente.
Os furos de saida 466 do tubo 454 têm preferivel-mente aproximadamente 0,03 cm de diâmetro e fornecidos emposições axiais igualmente espaçadas ao longo da seção deinfusão do tubo 454. Os furos 466 são, preferivelmente, dis-postos de modo que cada furo seja angularmente deslocado emtorno de 120 graus em relação ao eixo geométrico longitudi-nal do tubo 454, a partir da localização angular do furo an-terior. A separação axial entre furos de saida adjacentes4 66 está preferivelmente compreendida na faixa de aproxima-damente 0,317 a 0,635 cm, e mais preferivelmente aproximada-mente 0,47 cm. Evidentemente, os furos de saida 466 podemser fornecidos em qualquer de uma variedade de arranjos al-ternativos. Além disso, a seção de infusão do tubo 454 podeter qualquer comprimento desejável. Entretanto, preferivel-mente a seção infusão permanece encerrada na membrana tubu-lar 452 como discutido acima. A modalidade ilustrada nas fi-guras 33 e 34 provê um fornecimento de fluido completo e u-niforme por todo um segmento genericamente linear da área deferimento.A membrana tubular 452 preferivelmente é compreen-dida de um material altamente poroso. Em outra modalidade, amembrana tubular 452 pode ser feita de um material semelhan-te à esponja ou material semelhante à espuma ou uma fibraoca. A membrana tubular 452 pode ter um tamanho médio de po-ro, ou diâmetro de poro,menor do que 0,23 microns para fil-trar bactérias. Em outros arranjos, entretanto, o diâmetrode poro está preferivelmente compreendido na faixa de apro-ximadamente 0,1 a aproximadamente 0,5 microns, e mais pre-ferivelmente na faixa de aproximadamente 0,2 a 0,45 mi-crons. A membrana tubular 452 pode ser formada de qualquerde uma variedade de materiais apropriados, dando considera-ção devido aos objetivos de não reatividade a sistemas ana-tômicos, mantendo flexibilidade, se adaptando as limitaçõesda membrana tubular 452, e tendo uma porosidade que resultana distribuição substancialmente uniforme de fluido atravésde todos os poros na membrana tubular 452. Alguns materiaisapropriados para a membrana 452 são polietileno, polissulfo-na, polieterssulfona, polipropileno, difluoreto de polivini-lideno, policarbonato, náilon, polietileno de alta densidadeou politetrafluoroetileno. Preferivelmente, a membrana tubu-lar 452 é um tubo de gauge 19, tendo diâmetros interno e ex-terno de aproximadamente 0,09 cm e aproximadamente 0,10 cm a0,11 cm, respectivamente.
Como mostrado na figura 34, preferivelmente, amembrana tubular 452 é fixada ao tubo 454 por segmentos tu-bulares distai e proximal, ou colares 464, 465. Preferivel-mente, os segmentos tubulares 464, 465 compreendem tubos deencolher que são afixados ao tubo 454 e as extremidades damembrana tubular 452. Os tubos 464, 465 também podem utili-zar um adesivo, como um adesivo vendido sob o nome comercialLOCTITE, ou outro meio conhecido por aqueles versados natécnica para auxiliar a fixar a membrana tubular 452 no tubo454. Alternativamente, outros métodos apropriados podem serutilizados para fixar a membrana 452 no tubo 454. Por exem-plo, a membrana 452 pode ser fixada no tubo 454 por ligaçãotérmica ou química, com ou sem o uso dos segmentos tubulares464, 465.
Em operação, o cateter 450 fornece fluido à regiãode um sistema anatômico genericamente adjacente à membranatubular 452 do cateter 450. À medida que o fluido flui atra-vés do lúmen central 468 para dentro da seção de infusão,flui inicialmente através dos furos de saída 466 e para den-- tro do espaço 4 70. 0 fluido no espaço 47 0 embebe então namembrana porosa tubular 452. Após as paredes da membrana tu-bular 452 estarem saturadas, o fluido passa através da mem-brana tubular 452 e sai do cateter 450. Além disso, o fluidopassa vantajosamente através da membrana substancialmenteuniformemente por toda a área superficial da membrana tubu-lar 452, resultando em uma saída de fluido substancialmenteuniforme ao longo do comprimento 455 da membrana tubular452. Desse modo, o fluido é fornecido em uma taxa substanci-almente igual por toda a área de ferimento da anatomia. Alémdisso, essa vantagem é obtida para fornecimento de fluido depressão tanto baixa como alta.
Em certos arranjos preferidos, um ou mais compo-nentes do cateter 450 pode empregar uma substância antimi-crobiana como descrito em relação aos cateteres das figuras23-32. Por exemplo, o interior e/ou exterior do tubo de ca-teter 454 e/ou membrana tubular 452 pode ser revestido comuma substância antimicrobiana, ou pode incluir uma substân-cia antimicrobiana incorporada no material do componente es-pecifico. Dese j avelmente, em tal arranjo, o tubo 454 e/oumembrana 452 são configurados para liberar um agente antimi-crobiano no fluido que pode ser fornecido pelo cateter 450,como descrito em detalhe acima.
As figuras 35-37 ilustram outra modalidade de umcateter de infusão, mencionado genericamente pelo numerai dereferência 472. Preferivelmente, o cateter 472 compreendeuma seção tubular não porosa, ou tubo 482, que é conectada auma seção tubular porosa, bioabsorvivel, distai, 480. A se-ção tubular porosa 480 tem um lúmen interior 481 e o tubonão poroso 482 tem um lúmen interior 483. O tubo não poroso482 define uma seção de não infusão 474 do cateter 472, epreferivelmente se estende a partir de um suprimento defluido 483 até uma junção, ou junta 478, como mostrado nafigura 35. Similarmente, a seção tubular porosa 480 defineuma seção de infusão 476 do cateter 472, e preferivelmenteestende-se a partir da junção 478 até uma extremidade distai484 do cateter. Preferivelmente, a extremidade distai 484 édefinida por uma ponta 484a, que define uma extremidade dis-tai do lúmen 481 dentro da seção tubular porosa 480.
Como mostrado nas figuras 36-36A, preferivelmentea junção 478 é compreendida de uma extremidade distai 485 dotubo 482 sendo inserido em uma extremidade proximal 487 dolúmen 481 dentro da seção tubular 480. Preferivelmente, umtipo apropriado de adesivo médio é aplicado entre as super-fícies de sobreposição do tubo 482 e a seção tubular 480,para manter os tubos 480, 482 juntos. Considera-se que o a-desivo é da variedade biocompatível, como "cola" médica queé utilizada para fechar ferimentos.
Como mostrado na figura 36A, a extremidade proxi-mal 487 da seção tubular 480 sobrepõe a extremidade distai485 por uma distância 486. A distância 486 é preferivelmentede pelo menos aproximadamente 0,05 cm. Mais preferivelmente,a distância 486 é pelo menos aproximadamente 0,07 cm, emboraem outras modalidades a distância 486 possa ser variada paraobter um nível desejável de resistência de junta. As distân-cias de sobreposição acima descritas são preferidas porquesão capazes de fornecer uma junta segura entre o tubo 482 ea seção tubular 480. Preferivelmente, entretanto, a distân-cia de sobreposição não excede aproximadamente 0,635 cm demodo que a seção de sobreposição não iniba a flexibilidadegeral dõ cateter 472.
O tubo 482 pode ser formado de qualquer de uma va-riedade de materiais biocompatíveis apropriados, como nái-lon, poliamida de bloco de poliéter, PTFE, poliimida, ptfe eoutros materiais conhecidos por aqueles versados na técnica,dando consideração devida aos objetivos de não reatividade asistemas anatômicos, flexibilidade, peso leve, resistênciasuavidade, e segurança. Em uma modalidade preferida, o tubo482 é compreendido de um tubo de cateter de gauge 19, prefe-rivelmente tendo um diâmetro externo não maior do que apro-ximadamente 0,09 cm.
Preferivelmente, a seção tubular 480 tem um diâme-tro externo de aproximadamente 0,10 cm e tem um diâmetro in-terno dimensionado de modo que a extremidade distai 485 dotubo 482 se adapte ajustadamente dentro da extremidade pro-ximal 487 do lúmen 481, como mostrado na figura 36A. Em umamodalidade preferida, a seção tubular 480 é compreendida deum material altamente poroso tendo um tamanho médio de poro,ou diâmetro de poro, menor do que aproximadamente 0,23 mi-crons para filtrar bactérias. Em outros arranjos, entretan-to, o diâmetro de poro é maior para aumentar a taxa de fluxoem uma dada pressão de fluido. Em tais modalidades preferi-das, o diâmetro de poro está compreendido na faixa de apro-ximadamente 0,1 micron a aproximadamente 0,5 microns, e ain-da mais preferivelmente o diâmetro de poro está compreendidona faixa de aproximadamente 0,2 a 0,45 microns.
Como utilizado aqui, um material poroso, ou mem-brana porosa, desejavelmente se refere a um material ou mem-bro que é configurado para permitir que uma substância passeatravés do mesmo com pelo menos uma quantidade pequena deresistência na área através da qual a substância passa. Ummaterial poroso ou membrana, preferivelmente é compreendidode um material que tem uma propriedade inerente, ou é mani-pulado para obter ou aumentar uma propriedade, que permiteque um liquido passe através do mesmo preferivelmente paradiminuir a taxa de passagem da substância através do materi-al. Alternativamente, o material poroso ou membro pode dimi-nuir a taxa de difusão de uma substância por ter um diâmetrode poros suficientemente próximo em tamanho a um tamanho deuma única molécula da substância, ou um agrupamento unitáriode moléculas para inibir a passagem de um grande número demoléculas, ou grupos de moléculas, através de qualquer umporo de uma vez. Tipicamente, um material poroso ou membranaobterá sua regulação desejada do fluxo de uma substância co-mo resultado de micro passagens através do próprio material,e não como resultado de passagens distintas criadas atravésdo material ou membrana por processos de manipulação comoperfuração a laser, por exemplo. A distinção entre um mate-rial poroso ou membrana e um membro tendo uma pluralidade defuros distintos através do mesmo será prontamente apreciadapor uma pessoa com conhecimentos na técnica.
Em outra modalidade, a seção tubular 480 pode sercompreendida de um material não poroso dotado de uma plura-lidade de furos de saida, como discutido acima. Deve ser ob-servado que esses furos de saida podem ser empregados na se-ção tubular 480 de acordo com qualquer uma das modalidadesdiscutidas acima. Além disso, a seção tubular 480 pode terqualquer comprimento desejável. Em uma modalidade, a seçãotubular 480 tem um comprimento de aproximadamente 12,7 cm, ea seção tubular 480 e o tubo não poroso 482 têm um compri-mento combinado de aproximadamente 50,8 cm. Será reconhecidoque essa configuração da seção tubular 480 provê fornecimen-to uniforme de fluido ao longo do comprimento da seção tubu-lar 480, e desse modo é particularmente útil para forneci-mento de fluidos, como medicações a uma extensão de áreascom ferimento, como incisões e similares. Alternativamente,o cateter 472 pode ser configurado como um cateter de aspi-ração para remover fluidos a partir de um local de ferimen-to, ou outra região anatômica.
O material que compreende a seção tubular 480, a-lém de ser poroso, é desejavelmente bioabsorvivel, como men-cionado resumidamente acima. Em uma modalidade, o materialcompreendendo a seção tubular 480 é dissolvivel no corpo dopaciente durante um período de tempo preferivelmente varian-do entre aproximadamente 5 dias e aproximadamente 7 dias apartir da inserção. Durante esse período de tempo, o corpodo paciente processa o material bioabsorvivel de tal modoque a resistência da junção 478 é reduzida. Esse enfraqueci-mento da junção 478 facilita desprendimento do tubo não po-roso 482 a partir da seção tubular 480 e remoção subseqüentedo tubo 482 a partir do local de ferimento sem perturbar acolocação da porção restante (porção não absorvida) da seçãotubular porosa 480 dentro do ferimento.
0 cateter 472 é particularmente apropriado parauso em combinação com um sistema intravenoso ou de controlede dor (isto é, uma bomba de infusão). Em operação, um médi-co ou outro especialista posiciona o cateter 472 dentro deum local de ferimento no corpo de um paciente. A seção tubu-lar 480 é inserida no local de ferimento até um tal pontoque, preferivelmente, a totalidade da seção tubular 480 euma porção da extremidade distai 485 do tubo 482 são encer-radas no corpo do paciente. Preferivelmente, entre aproxima-damente 0,25 e 1,27 cm da extremidade distai do tubo não bi-oabsorvivel 482 é encerrado dentro do paciente. Mais prefe-rivelmente, entre aproximadamente 0,25 e 1,01 cm da extremi-dade distai do tubo não bioabsorvivel 482 é encerrado dentrodo paciente. A seção tubular 480 pode ser suturada no tecidocircundante dentro do ferimento para "prender" o cateter 472em posição. Isso facilita o posicionamento do cateter 472precisamente dentro do local do ferimento. Preferivelmente,quaisquer suturas utilizadas para prender o cateter 472 emposição são também construídas a partir de um material bio-absorvivel. Como resultado, tanto a seção tubular 480 comoas suturas serão absorvidas pelo corpo.
Após o cateter 472 ser fixado de forma apropriadano paciente, uma extremidade proximal do tubo 482 pode serconectada a um sistema intravenoso ou outro arranjo de for-necimento de fluido. O cateter 472 fornece vantajosamentefluido ou outra medicação ao paciente durante um curso de-5-7 dias, ou mais longo, dependendo da natureza do local deferimento específico em questão. Durante esse tempo, a seçãotubular 480 é absorvida pelo corpo do paciente. Após a seçãotubular 480 ser suficientemente absorvida, e a junção 478ser enfraquecida, o tubo não poroso 482 é puxado a partir dolocal do ferimento. Como a função 478 é enfraquecida, a açãode puxar o tubo 482 desprende a extremidade distai 485 dotubo 482 a partir da extremidade proximal 487 da seção tubu-lar 480. Desse modo, quando o tubo 482 é removido, a seçãotubular 480 permanece dentro do local do ferimento e é ab-sorvida pelo corpo do paciente.
Será reconhecido que deixar a seção tubular 480dentro do local de ferimento reduz vantajosamente a quanti-dade de trauma transmitido ao tecido circundante que de ou-tro modo seria causado pelo uso e remoção de um sistema decontrole de dor ou cateter convencional. Além disso, tal ar-ranjo é vantajoso porque uma percentagem pequena, emborasignificativa, de cateteres para controle de dor se quebramdentro do paciente. Por exemplo, foi determinado que aproxi-madamente 0,15 por cento de cateteres epidurais cisalham,deixando uma porção do cateter dentro do paciente. Isso éigual a aproximadamente 3-5 cateteres por mês. A porçãoimplantada do cateter deve ser então removida, resultando emtrauma indesejável para o paciente. Com o cateter 472 comodescrito com referência às figuras 35-37, a porção implanta-da 480 do cateter 472 será absorvida pelo corpo no evento deque a junta 478 se separe prematuramente.
Em certos arranjos preferidos, um ou mais compo-nentes do cateter 472 pode empregar substâncias antimicrobi-anas, como descrito acima em relação às figuras 23-32. Porexemplo, um ou os dois tubos 480 e 482 podem ser revestidos,ou incorporados, com uma substância antimicrobiana, preferi-velmente como descrito acima. Desejavelmente, em tal arran-jo, o tubo 480 e/ou 482 são configurados para liberar um a-gente antimicrobiano no fluido que pode ser fornecido pelocateter 472 ou diretamente ao tecido circundante, como des-crito em detalhe acima.
Embora a presente invenção tenha sido revelada nocontexto de certas modalidades e exemplos preferidos, seráentendido por aqueles versados na técnica que a presente in-venção estende-se além das modalidades especificamente reve-ladas para outras modalidades e/ou usos alternativos da in-venção e modificações óbvias e equivalentes dos mesmos. Emparticular, embora o presente cateter antimicrobiano tenhasido descrito no contexto de modalidades particularmentepreferidas, o técnico especializado reconhecerá, em vista dapresente revelação, que certas vantagens, características easpectos do cateter podem ser realizados em uma variedade deoutras aplicações, muitas das quais foram mencionadas acima.
Adicionalmente, considera-se que vários aspectos e caracte-rísticas da invenção descrita podem ser postos em prática,separadamente, combinados juntos, ou substituídos entre si,e que uma variedade de combinação e sub-combinações das ca-racterísticas e aspectos pode ser feita e ainda estar com-preendida no escopo da invenção. Desse modo, pretende-se queo escopo da presente invenção aqui revelada não seja limita-do pelas modalidades reveladas específicas descritas aqui,porém deve ser determinado somente por uma leitura das rei-vindicações.