CN106029158A - Uv消毒导管和导管连接器 - Google Patents

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Abstract

导管连接器包括内壁，其限定了导管连接器的内部，并透射紫外（UV）光。外壁限定了导管连接器的外部。一个或多个UV光源设置在内壁和外壁之间或外壁上，并定位成向所述导管连接器的内部发射UV光。提供流量传感器用于感应在所述导管内部的流体流动，电路电连接所述UV光源、流量传感器和电源，使得在流体流过导管连接器的内部时为UV光源提供电功率。

Description

UV消毒导管和导管连接器
技术领域
本发明总体上涉及导管，更具体地涉及包括用于消毒的UV光的导管和导管连接器。本发明具有与消毒细菌和其它微生物相关的特定效用，其可通过导管和导管连接器以及通过流经导管和/或导管连接器的流体引导给患者，并且本发明会对这种效用进行描述，虽然其它效用也是可预期的。
背景技术
许多研究表明，在美国，医院(医院获得性)感染是死亡的首要原因。这种感染的来源之一涉及细菌进入腔内穿刺点。
如在Redmond等人的美国专利号7834328(简称“Redmond”)中的背景技术部分说明的，当患者收治到医院时发生的初次干预之一是布置静脉访问管线(IV)。这种经皮放置的IV管线给予护理人员经由周围静脉至患者血流的直接路径，用于流体、药物的快速注射或抽取血样。在更严重的情况下，例如如果在化疗递送、暂时肾透析或心脏监测导管插入中需要直接进入高血流量供应，则插入中心静脉通路导管(CVAC或中央管线)。此管线通常经皮插入到主要的分支血管中，通常是锁骨下静脉，然后将导管的远端段引入到上腔静脉中。
外周和中枢插管步骤创建了从外部穿刺点到血流中的开放通道或内腔。此腔内穿刺点提供了用于各种治疗或诊断医疗装置的附着点，包括但不限于旋塞阀、无针穿刺点、IV袋、输液泵、药物输送泵、肾透析设备、热稀释导管等。不幸的是，该穿刺点还提供了细菌感染的入口点。因此，每次打开穿刺点以容纳医疗器械的附接时，细菌就有机会进入导管腔并转移到血液中。
除了经由外部穿刺点的导管腔污染之外，细菌也可通过皮肤穿刺和皮下道进入，该皮下道是在放置IV或CVAC时由该导管产生的。那么细菌可找到自己的路线沿着导管外壁到达其远端，随着它们移动而沿导管壁感染所述皮下道。
在减轻前述段落中所确定的严重问题的尝试中，许多现有技术的IV管线和CVAC在它们的近端使用一些类型的模制塑料配件，利用凹形鲁尔锁或鲁尔滑动连接器终止。这些连接器在不使用时必须通过鲁尔帽封闭，以防止穿刺点污染。每次穿刺管线时，必须移除并丢弃鲁尔帽，因为必须假定鲁尔帽的外面是污染的，并且一旦移除几乎不可能防止凸形鲁尔配置接触污染的表面。因此，标准现有技术的感染控制实践是每当穿刺管线时总是更换鲁尔帽。此过程不仅昂贵，而且移除和重置过程为细菌进入连接器的内腔提供了额外的机会。
Redmond以及其它现有技术因此主要关心的是由引入并驻留在鲁尔帽或其它封闭帽内的细菌引起的细菌感染。为此，Redmond公开了用于封闭所述穿刺点的大致是UV-C的透明封闭帽，以及照射装置，其安装在透明密封帽之上用于利用UV-C辐射来照射封闭帽，从而消毒该封闭帽。
然而，Redmond装置的缺点是它需要所述管线封端，因而在给患者或从患者输送流体时不能进行消毒。此外，一些细菌感染可由不通过封闭帽引入而是来自穿刺点上游的一些点的细菌而引起。此外，细菌可通过穿过导管内部的流体而引入到患者体内(不论是进入血液流、肺、膀胱等)。
还参见美国专利8197087、PCT申请序列号PCT/US2014/033207以及美国公开申请US2012/0053512。
因此，迄今尚未解决的需求存在于工业中，即解决上述缺陷和不足之处。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供导管和导管连接器，其可用来在流体流过导管和/或导管连接器时提供对流体的UV消毒。本发明提供了导管和导管连接器，其不仅消毒已经通过连接器的污染(例如在导管连接/断开时)而引入的细菌以及其它微生物，而且还给在其内流动的流体消毒。另外，在流体流动时可进行消毒，从而不需要给管线加盖以提供消毒。
在一个方面，本发明提供了导管连接器，其包括内壁和外壁。内壁限定了导管连接器的内部，并透射紫外(UV)光。外壁限定了导管连接器的外部。该导管连接器还包括一个或多个UV光源，例如UV发光二极管(LED)，其设置在内壁和外壁之间并定位成向所述导管连接器的内部发射UV光。可替代地，一个或多个UV发光二极管可分散在外壁上并定位成向所述导管连接器的内部发射UV光。还可以有插入在内壁和外壁之间的反射衬里以增强UV光束。流量传感器感应在导管连接器内部的流体流动，并且电路电连接多个UV光源、流量传感器和电源，使得在流体流过导管连接器的内部时为UV光源提供电功率。在另一个方面，该光不需要传感器即可打开，例如通过手动操作。
在另一个方面，本发明提供了具有UV光消毒部分的导管。该UV光消毒部分包括内壁，其限定了所述导管的内部并且能透射紫外(UV)光。外壁限定了导管的外部。一个或多个UV光源，例如UV发光二极管(LED)设置在内壁和外壁之间，并且定位成向导管的内部发射UV光。可替代地，一个或多个UV光源，例如UV发光二极管可设置在外壁上并定位成向导管的内部发射UV光。设置流量传感器，用于感应在所述导管内部的流体流动，并且电路电连接所述多个UV光源、流量传感器和电源，使得在流体流过导管的内部时为UV光源提供电功率。
在又一个方面，本发明提供了导管连接器，其包括限定了导管连接器内部并能透射紫外(UV)光的内壁。外壁限定了导管连接器的外部。流量传感器感应流体在导管连接器内部中的流动。包括一个或多个光学纤维用于从UV光源向导管连接器内部传输UV光。并且，电路电连接UV光源、流量传感器和电源，使得在流体流过导管连接器的内部时为UV光源提供电功率。
附图说明
已经讨论的特征、功能和优点可在本发明的各种实施方式中独立地实现，或者可在其它实施方式中进行组合，其进一步的细节可参照以下的说明和附图看出。
通过审查以下附图和详细描述，本发明的其它特征、功能和优点对本领域的技术人员来说将是或将变得显而易见。其意图是所有这样的额外系统、方法、特征和优点将包括在本说明书内，在本发明的范围之内，并且由所附的权利要求保护。
参照以下附图可更好地理解本发明的许多方面。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明本发明的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记表示遍及若干视图的相应部分。
图1A是根据本发明的第一示例性实施方式的导管连接器的侧视图，并且图1B是根据本发明的第一示例性实施方式的导管连接器的剖面图；
图2示出了根据本发明的第二示例性实施方式的导管连接器；以及
图3示出了根据本发明的另一示例性实施方式的导管连接器。
具体实施方式
图1A和图1B是示出了根据本发明的第一示例性实施方式的导管连接器10(以下可简称为“连接器10”)。连接器10连接导管的患者端和供给管线。如本文中所使用的，“导管”是指具有可插入到体腔、管道或容器内的管的医疗装置，例如IV导管、膀胱导管和气管内导管等等。
如图1A和1B的示例所示，连接器10连接静脉管线的供给端口40和静脉导管的患者连接器50。供给端口40连接到供给管线42，其可输送待静脉递送的流体，或可接收来自患者的流体。患者连接器50连接到静脉导管52。该供给端口40(如图所示其可以是凹形连接器)和患者连接器50(如图所示其可以是凸形连接器)可在连接器10内可释放地彼此连接。供给端口40和患者连接器50至少部分地能透射UV光。
导管连接器10包括内壁20，其限定了导管连接器10的内部(或内腔)，以及外壁30，其限定了导管连接器10的外部。内壁20至少部分地透射UV光。壁20，30可由塑料或任何其它合适的医用级材料形成。一个或多个紫外(UV)光源，例如UV发光二极管(LED)12布置在内壁20和外壁30之间的区域中，并且定位成向内引导UV光通过内壁20并进入导管连接器10的内部。可替代地，一个或多个紫外(UV)光源，例如以虚线12A示出的UV发光二极管(LED)可分散在壁30的外表面上。壁30应该在UV光源所在的所述区域中至少部分地透射UV光。UV光因此可被引导通过UV透射的患者连接器50和供给端口40，从而消毒内壁20、患者连接器50和供给端口40的内表面。此外，UV光可被引导通过流经连接器10的流体。
电路16电连接多个UV光源12(或12A)与流量传感器18和电源14。流量传感器18可以是任何类型的传感器，用于感测在一定体积内(在此为导管连接器10的内部)存在的流体流(液体或气体)。例如，流量传感器18可以是或可包括压力传感器，其可在检测到存在流体流时致动，或者在检测到流体流速比预定的阈值流速大时而致动。
在一个实施方式中(如图1A和IB所示)，流量传感器18包括两个电极，其延伸通过内壁20并进入导管连接器10的内部。当电连接时这些电极形成一个电路，由此从电源14向多个UV光源12提供功率。然而，这些电极在空间上由间隙距离分离，该间隙距离根据需要足以防止电流在一定条件下的流动。例如，电极可分开一定距离，使得电流在第一状态下(即，在没有目标流体流动的状态)不会在电极之间流动，从而电路在这样的情况下是“开路”。然而，在具有足够高的导电性的特定流体的存在下(例如具有至少一定水平的电解质浓度的血、盐水溶液等等)，电极可定位成彼此足够靠近，使得电流将在它们之间流过，闭合电路并提供功率以点亮UV光源。可根据需要来调整电极之间的距离以在不同流体流的存在下驱动UV光源。
当流量传感器18感测到流体流动时，打开UV光源，通过在连接器10的内部内流动的流体提供消毒UV光。如图1a所示，UV光反射器32可布置在外壁30和内壁20之间(例如，在连接器10的外部与UV光源12之间的外壁的内表面上)或者在外壁上，使得接触反射器32的UV光(例如，通过连接器10内部之内的流体并然后通过透光内壁20一部分的光)反射到导管连接器10的内部。该UV光反射器可由任何反射材料制成，例如蚀刻铝涂层，其使UV光在连接器10内部和/或在其内流动的流体中的曝光最大化。
例如，电源14可以是电池。所述电源14可包括在连接器10之内，例如定位在内壁20和外壁30之间或在外壁30上，或者可定位在物理上远离连接器10但与其电接触的位置上。
虽然图1A和1B描绘了导管连接器10，但本发明不局限于此。例如，内壁20、外壁30、多个UV光源12，12a、电路16、流量传感器18、电源14和UV光反射器32可结合在患者连接器50、供给端口40和/或导管线本身之内或之上。此外，当这些组件包括在导管管线之内或之上时，多个UV光源可布置在导管管线的某一段内，或者可基本上通过导管的整个长度布置，从而为在其中流动的任何流体提供最大化的UV消毒。
图2示出了根据本发明的第二示例性实施方式的导管连接器110(以下被称为“连接器110”)。连接器110基本上类似于图1A和1B的连接器10。然而，连接器110包括光纤，用于引导UV光至连接器110内部之内的特定区域中。连接器110可包括一个或多个UV光源112、电源14和流量传感器18，全部通过电路16电连接，其可以是电线或电追踪。此外，并且如在图1A和1B中所示的示例性实施方式，这些组件可设置在连接器110的内壁20和外壁30之间。UV光反射器32可进一步包括在连接器110中。
UV光源112提供了UV光，其由光纤150运载到连接器110之内和/或连接器110的内部之内的所需位置。UV光源112可位于连接器110之内(例如内壁和外壁之间，如在图1中)，或者可位于外部。
图3示出了根据本发明的另一个实施方式的导管连接器。在图3中所示的导管连接器类似于图1A，1B和2中所描绘的那些，并包括具有内部反射涂层的外壁、phlanges、电池和电线、凹形和凸形端部、以及设置在所述外壁和内壁之间或在外壁上的区域内的LED灯。
本发明涉及导管和导管连接。如本文中所使用的，“导管”是指具有可插入到体腔、管道或容器内的管的任何医疗装置。因此，如本文所使用的“导管”，意在包括IV导管、膀胱导管、气管内导管、腹膜透析导管等等。此外，如本文中使用的“导管连接器”，意在包括任何例如导管和供给或接收管线或装置之间的医疗连接。例如，本文提供的导管连接器可包括呼吸机和气管内导管之间的连接器，以消毒传递到危重患者肺部的空气(从而减少医院获得性肺炎)。此外，导管连接器可包括在膀胱导管和引流袋之间使用的连接器(因此降低膀胱感染)。
应当强调的是，本发明的上述实施方式，特别是任何“优选”实施方式仅仅是实施的可能示例，仅仅为了清楚理解本发明的原理而提出。可对本发明的上述实施方式做出许多其它的变型和修改而基本上不脱离本发明的精神和原则。所有这些修改和变型旨在包括在本文中的本发明的范围内，并由以下的权利要求所保护。

Claims (12)

1.导管连接器，包括：
内壁，限定了导管连接器的内部，所述内壁透射紫外（UV）光；
外壁，限定了导管连接器的外部；
一个或多个UV光源，设置在内壁和外壁之间或外壁上，并定位成向所述导管连接器的内部发射UV光；
流量传感器，用于感应在所述导管连接器内部的流体流动；以及
电路，用于电连接所述UV光源、流量传感器和电源，使得检测到流体流过导管连接器的内部时为UV光源提供电功率。
2.如权利要求1所述的导管连接器，其中流量传感器包括延伸到导管连接器内部的电极，其中在导管连接器内部的流体具有的导电性足以在所述电极之间导电时为UV光源提供电功率。
3.如权利要求1或2所述的导管连接器，还包括UV光反射器，其设置在所述外壁和内壁之间或在外壁上，并定位成将UV光反射到导管连接器的内部。
4.如权利要求3所述的导管连接器，其中所述UV光反射器包括铝涂层。
5.如权利要求1-4任一项所述的导管连接器，其中所述导管连接器配置为与以下至少一个一起使用：IV导管、膀胱导管以及气管内导管。
6.如权利要求1-5任一项所述的导管连接器，其中所述电源设置在内壁和外壁之间。
7.具有UV灯消毒部分的导管，所述UV灯消毒部分包括：
内壁，限定了导管的内部，所述内壁透射紫外（UV）光；
外壁，限定了导管的外部；
一个或多个UV光源，设置在内壁和外壁之间或外壁上，并定位成向所述导管的内部发射UV光；
流量传感器，用于感应在所述导管内部的流体流动；以及
电路，用于电连接所述UV光源、流量传感器和电源，使得检测到流体流过导管的内部时为UV光源提供电功率。
8.如权利要求7所述的导管，其中所述导管包括至少一个：IV导管、膀胱导管以及气管内导管。
9.导管连接器，包括
内壁，限定了导管连接器的内部，所述内壁透射紫外（UV）光；
外壁，限定了导管连接器的外部；
流量传感器，用于感应在所述导管连接器内部的流体流动；
一个或多个光纤，用于从UV光源向导管连接器的内部传输UV光；以及
电路，用于电连接所述UV光源、流量传感器和电源，使得检测到流体流过导管连接器的内部时为UV光源提供电功率。
10.如权利要求1-6任一项所述的导管连接器，其中所述UV光源包括一个或多个UV发光二极管（LED）。
11.如权利要求7或权利要求8所述的导管连接器，其中所述UV光源包括一个或多个UV发光二极管（LED）。
12.如权利要求9所述的导管连接器，其中所述UV光源包括一个或多个UV发光二极管（LED）。
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