CN109562252A - 用于将管线穿过患者皮肤的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将管线(6,6',6")穿过患者皮肤的装置，其中，该管线具有在照射时释放出高反应性氧衍生物的光动力物质(8)。因此，在穿透区域内的消毒/杀菌不仅可以在皮肤外侧面、也可以在穿透区域中通过照射穿透点来获得。

Description

用于将管线穿过患者皮肤的装置
本发明处于医学技术领域并且尤其有利地可被用在植入医学中。也可以想到应用在其它的医学技术领域，在此期望有目的的组织杀菌和/或消毒。
在存活患者的组织接触异物或非自体物质的许多医学领域中，这种物体或物质的有目的的杀菌和/或消毒是值得期待的。许多这样的物质或物体可在使用前被卫生消毒/杀菌。但可能尤其有意义的是也还能在应用于患者身体之时或之后进行消毒/除菌。例如在呈穿透皮肤或在体外区域和体内区域之间患者组织的插管或电线形式的管线情况下，在过渡区内或在体内区域偶然出现感染。这可能导致在伤口愈合和/或相应管线使用时极其复杂。这样的问题可以利用外服或内服的抗菌素来治疗，但这样的治疗随着时间推移导致产生耐药性，或者说这样的治疗可能对于多重耐药细菌已经毫无希望。
鉴于该现有技术，本发明基于如下任务，提供一种有效的消毒可能方式，其不仅可以被预防性地启动，也可以在与患者组织接触的物体或物质的操作中被启动。在此，可治疗细菌的选择应该尽可能广，并且不应该产生新的耐抗性。
由美国专利文献US5904646A公开了一种植入的致动器，对此采用了抗感染的缆线。在那里尤其设有固定机构，其将缆线连接至患者骨头以将缆线相对于患者组织的运动减至最小。
该任务通过根据权利要求1的发明的特征来完成。由从属权利要求2至11中得到本发明的有利实施方式。权利要求12说明用于使用本发明的方法。
因此，本发明涉及一种用于将管线穿过患者皮肤的装置。如此完成该任务，即该管线具有光动力物质，其在照射时释放出高反应性氧衍生物。
在此，以下物质被称为光动力物质，其包含光敏物质，该光敏物质通过具有在可见光范围内的适当波长的光被激发并且在存在氧的情况下产生反应性氧衍生物。这通过两个光致氧化过程是可行的：
首先，可以通过光致氧化过程出现与氧反应并形成氧化产物的自由基。电子传送方向通过光敏剂与氧之间的氧化还原电位来确定。
其次，在光敏物质的光激发后可以将能量直接传递给氧原子/氧分子，在此出现高反应性单线态氧，其直接和在与之紧邻的环境中的相应靶组织反应。
作为光敏剂可采用来自吩噻嗪、酞菁或卟啉的化学物组的物质，以使革兰氏阳性以及革兰氏阳性的多重耐药细菌失活。所出现的反应性或高反应性氧衍生物起到强烈消毒/杀菌作用。
本发明的一个优点在于，光敏物质(光敏剂)有目的地通过在可见光范围内的照射被活化。由此也可在被用在患者体内时实现主动杀菌治疗，而不用冒着进一步损伤有机组织的危险。作用于光敏剂的位点也可通过相应的照射取向被选择性选取。相应的高反应性氧也可以使此时抗菌素不再起效或效果很差的多重耐药细菌失活。
光敏物质的浓度和/或分布也可被如此设计，该物质能间歇地被多次照射以释放高反应性氧。也可同时加入各种不同的光敏性物质，其例如对于各种不同的照射波长敏感，从而该装置可被多次使用。
具有光动力物质的管线一方面可以是电线，其具有一个或多个导电体和例如呈缆套形式的导体护套。但是，管线也可以是一个或多个插管或软管件，其分别具有用于引导液体或气体的内腔。
在两种情况下，光动力物质例如可以设置在管线的护套或壳套中，从而管线的护套/壳套至少部分由光动力物质构成或者涂覆有光动力物质。例如可能的是该护套/壳套的材料混有光动力物质，或者在该护套/壳套的材料中加入由光动力物质构成的肉眼可见的填料。例如可以沿着管线在该壳套中加入一个或多个由光动力物质构成的条。
也可以规定，该管线的壳套至少在其长度的局部上完全地或部分地由光动力物质构成。在此情况下，在管线位于患者体内时，在光动力物质中通过简单照射合适的例如在预定波长或预定波长范围内的光而产生/释放高反应性氧，以便开始杀菌。
在此例如能以如下条件为前提，在管线向内伸长时，入射光的一部分也照透患者的组织/皮肤并到达位于皮肤表面下的管线区域，从而也可以在那里活化光动力物质。
若呈伤口敷料形式的敷料机构设置在管线进入患者身体组织的部位处，则敷料机构/绑带至少部分透射活化光动力物质的光线。所提到的光线可以在可见光范围内，但敏感的波长范围也可以在红外范围或紫外范围内。
该敷料机构可以总体设计成允许这样的光照透，但它为了光入射也可以具有相应的窗。
应该如此选择光敏物质/光动力物质，在合适的照射时在光动力物质情况下进行光致氧化过程。
用于光敏物质/光动力物质的另一个选择标准可以是在光动力物质中出现与氧反应的自由基。
还可以规定如此构成该光动力物质，即它可以被光激发，其中在从激发状态退激发时可将能量直接传递至氧并产生单线态氧。
本发明还可以如此实现，该光动力物质是吩噻嗪、酞菁或卟啉或者具有这些成分中的两种或三种的混合物。
用于实现本发明的另一个可能方案可以规定设有光导机构，其至少局部在管线内或者平行于管线延伸并且用于照射的光可从其中解耦。在此情况下，可以通过该光导机构尤其简单地将用于活化光动力物质的光传导至看起来需要杀菌处理的位点。
该光导机构例如可以包括光波导，其被集成到管线中或平行于管线延伸。在耦合输入位点，可以借助光源如激光器将光耦合输入该光波导，且该光可以被引导至该光波导的对置端或者在光波导的走向中被至少部分解耦。为了解耦，例如可以规定在光波导边缘区内的非均匀性如切口或粗糙部或者光导弯曲。在光波导区域内的非均匀性很有意义地沿其长度设置，在该区域内，光动力物质的活化有可能是有意义的。入射光例如可以在光波导的与光源对置的一端被反射以将损失减至最低。
如果采用具有透光的壳套的管线，则也可以在该管线内布设光导机构，使得它可以从内部照透管线的壳套/护套。
本发明也可以涉及例如心泵或其它动力装置的具有植入物的植入装置，例如具有如上所述的贯穿装置和在患者体外连接至管线的功能件像例如供电装置或数据处理装置的经皮管线。同样可以在患者体外设置血泵，其借助流体管线被连接至一个或多个在血管和/或患者心脏局部被植入的对接件。
一种用于实现本发明的方法例如可以规定包含光动力物质的管线护套被光照射。为此，对准待消毒区域或者借助光导机构被连接至待消毒区域的光源可以被接通和运行。于是，该光源在完成消毒后被关断或对准其它区域。
以下，结合附图的图来详述且以下将解释本发明，在此示出：
图1示意性示出被连接至在患者体外的控制单元的植入的心泵，
图2示出设于患者体外的且连接至患者心脏的泵，
图3以横剖视图示出第一管线，
图4以横剖视图示出第二管线，
图5以横剖视图示出第三管线连同与之平行延伸的光波导，
图6以横剖视图示出第四管线，
图7示出具有光源的光波导的视图，
图8以横剖视图示出第五管线，
图9示出伤口敷料，以及
图10示出光动力效果的示意图。
图1示出了心泵1，其被植入患者的身体2内。泵入口3和泵出口4仅为了完整起见被示出，但没有示出插管的进一步走向。
患者的身体2通过腹壁5被对外封闭。腹壁5被管线6穿过，管线包含一个或多个电导体，其单独地或共同地被一个或多个缆套包围。借助管线6，泵1被连接至控制单元7。在穿过腹壁5的区域内，管线6配设有由光动力物质构成的涂层8，其不仅在患者体外覆盖外露管线6的一部分，也在患者体内覆盖在腹壁5下方的管线区域。
还示出了一个发光的光源9，从而光动力物质在吸收光时释放出高反应性氧以在管线6穿过的涂覆区域内消毒。
具有光动力物质的涂层也可在腹壁5的外侧面结束且只设置在患者体内。
穿透腹壁5的进入口借助伤口敷料10被覆盖，其应该保护穿透区域以免环境影响和细菌。敷料10(虚线所示)可以如此设计，其将光线从光源9透射向涂层8。伤口敷料10又可以在其朝向患者身体的一侧具有由光动力物质构成的涂层，从而在相应光照情况下也可以在那里发生在患者皮肤区域内的消毒。
图2示出了用于心脏辅助的泵1'，其布置在患者身体2外且通过管线6'连接至患者心脏11。管线6'基本由插管构成，血通过插管在心脏11和泵1'被输送。管线6'穿过腹壁5或者例如也穿过患者皮肤的其它部分并且在穿过区域内具有由光动力物质构成的涂层8。就像在图1中那样用虚线示出了在管线6'的穿透口上方的伤口敷料10。它应该允许活化光动力物质所需的光源9的光线透过。但也可以想到为了照射而取掉伤口敷料10。
图3示出了管线6'的可能的横截面，管线具有中心内腔12、插管壁13和由光动力物质构成的外涂层8。
图4以横剖视图示出了与图3的插管相似的插管，其中，设立用于在径向上发光的光波导14被集成到插管的壁13中。因此，涂层8可以被来自光波导14的光照射以产生光动力作用。
图5示出了插管6'，其具有与之平行延伸的且可被例如粘接到插管6'外的光波导14'。光波导14'沿径向发出光，光可以被由光动力物质构成的涂层8吸收。
图6示出了插管6'，在其中心内腔12中引导一个光波导14"，其可在径向上发出可通过光动力层8被吸收的光。
图7示出了光波导的一个例子，其设立用于径向发出光。通常如此构造光波导，即其在径向上发出尽量少的光，而它只在轴向上且尽量无损失地引导光。但在光波导14"'周面上的外侧区域中得到大曲率区域(小曲率半径)或者切口或粗糙部，从而光在那里沿径向被解耦且可被用于平行于光波导延伸的插管的照射。在图7中用15标示例如呈激光器形式的光源，其由电源16供电。通过该激光器，光被耦合输入光波导14"'并且通过示意所示的凹口17、18、19沿径向被解耦。为了获得用于径向发光的尽量大的发光效率，轴向贯穿的光可以在反光镜20处被反射回光波导14'"中。
图8示出了具有中心内腔12'的插管6"，其中，插管的壁13'由塑料构成，由光动力物质构成的颗粒21、22被藏入其中。在此情况下可以放弃在具有光动力物质的壳套区域内的插管6"的涂层。但其前提条件是，插管壁13"允许高反应性氧透过和/或所藏入的颗粒21、22布置得远至插管壁13"的径向外侧区域，使得在那里所释放的高反应性氧可以到达插管6"的周面。
图9示出了伤口敷料10的俯视图，伤口敷料具有供管线6、6'、6"穿透的中央开口10a以及光学窗23、24，如果伤口敷料10的材料本身不透所述光，则光学窗用于照射在其后面的插管区域。但整个敷料10也可由透射所述光的材料构成，从而该光动力物质可以穿过伤口敷料10地被活化。
图10示意性示出了光动力物质(光敏剂)的能量图。如果光敏剂被照射合适的光或波长合适的辐射，则作为光动力物质组成部分的或布置在其紧邻环境中的氧从基态变为单线态(单线态氧)。单线态氧可以通过荧光在散热情况下回落至基态，但也可以至三重态(T1)。从三重态起，可以在第一(类型I)反应形式中出现在T1-状态中的激发PS(光敏剂)与基材分子之间的电荷转移，其中，一个电子或一个氢原子被传递。出现超氧阴离子基或者羟基。
从三重态T1起，也可以发生第二反应(类型II)，此时直接传递激发PS至氧。这导致光敏剂松弛，但也导致从基态(三重态)至最低单线态的氧电子激发。反应性很强的单线态也被称为单线态氧。类型I和类型II的两个反应导致能很有效杀菌物质的释放。
本发明可有利地被应用在植入医学中并且在那里不仅用在管线穿透区域中，也用在异物与患者身体之间的所有类型的相互作用中，此时细菌可能被带入身体中。例如可以想到用光动力物质涂覆手术丝或其部分由这种物质制造。它可以是独立发明，就像在牙科领域中的假体涂层或者至少部分从患者身体伸出的四肢假体。

Claims (12)

1.一种用于将管线(6,6',6")穿过患者皮肤的装置，其特征是，所述管线具有在照射时释放出高反应性氧衍生物的光动力物质(8)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述管线(6,6',6")的壳套至少部分由光动力物质(8)构成。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述管线(6,6',6")的壳套至少在其长度的一个局部完全地或部分地由光动力物质(8)构成。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征是，设有尤其呈与所述管线(6,6',6")相连的绑带形式的覆盖件(10)，其能透过活化所述光动力物质的光线。
5.根据权利要求1或之后权利要求中的任一项所述的装置，其特征是，在适当照射时，在光动力物质情况下进行光致氧化过程。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，在所述光动力物质(8)中出现与氧反应的自由基。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征是，所述光动力物质能被光子激发，其中在从激发状态退激发时能够直接将能量传输给氧并生成单线态氧。
8.根据权利要求1或之后权利要求中的任一项所述的装置，其特征是，所述光动力物质是吩噻嗪、酞菁或卟啉或者这些成分中的两种或三种的混合物。
9.根据权利要求1或之后权利要求中的任一项所述的装置，其特征是，所述管线(6,6',6")是用于导流的插管。
10.根据权利要求1或之后权利要求中的任一项所述的装置，其特征是，所述管线(6,6',6")是具有缆套的电线。
11.根据权利要求1或之后权利要求中的任一项所述的装置，其特征是，设有光导机构(14,14',14",14'")，其至少部分在所述管线(6,6',6")内或平行于所述管线地延伸，并且用于照射所述管线的光能从所述光导机构中解耦。
12.一种用于消毒穿过患者皮肤的管线(6,6',6")的方法，其特征是，所述管线(6,6')的护套(13,13')被光照射。
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