专利名称：光疗装置的制作方法
光疗装置
本发明涉及一种用于在诸如输注等的脉管内通路(assess)期间预防导管或类似物的入口部位处的感染的光疗装置、医学系统和光疗方法。
脉管内导管在现代医学实践中，特别是在重症监护病房(ICU)中是必不可少的。尽管这样的导管提供必要的脉管通路，但是这些导管的使用将病人置于局部和系统感染并发症的风险中，这些感染并发症包括局部部位感染、导管相关血流感染(CRBSI)、脓毒性血栓性静脉炎、心内膜炎和其他感染。
CRBSI的发生率随着导管的类型、导管操作的频率和病人相关因素的不同而变化很大。外周静脉导管是最常用于脉管通路的装置。尽管与外周静脉导管有关的局部或血流感染(BSI)的发生率通常很低，但是由于频繁使用这样的导管，因而严重感染并发症每年产生相当大的死亡率。然而，大多数严重的导管相关感染与中央静脉导管(CVC)有关，尤其与放置在ICU中的病人身体上的那些CVC有关。
一些导管在紧急情况下被插入，在此期间对无菌技术的过分关注可能是不切实际的。某些导管(例如肺动脉导管、外周动脉导管) 一天可以被接入多次以进行血液动力学测量或获得用于实验室分析的样品，从而增加了污染和随后的临床感染的可能性。
静脉内(IV)插管提供对患者的脉管系统的直接通路并且提供微生物进入该系统中的可能路径。如果这些生物被允许进入IV插管、插入部位或IV流体并且繁殖，则它们可能引起严重感染。
IV治疗相关菌血症是患者出现严重疾病或死亡的可能原因。发生时伴有发烧或菌血症的另外插管相关并发症包括静脉炎、隐匿性IV部位感染、蜂窝组织炎和化脓性血栓性静脉炎。
根据感染源，对由静脉内导管引起的感染的处理是细菌微生物学的或无菌的。"无菌感染"的标准处理是应用酒精和专用乳剂以刺激围绕受影响
4动脉和静脉的组织的血液灌注。在微生物为感染源的情况下，需要系统地和以乳剂形式提供的抗生素。必须识别出引起感染的细菌以便知道应当使用什么抗生素。在这一点上存在的问题是由于细胞增殖而需要花费若干天
时间来确定细菌源。在一些情况下这一延迟是有害的；这一分析预期向患
者施予广谱抗生素。广谱抗生素对于危重患者的身体来说是一种负担，并且如果未包括合适的抗生素，感染可以导致患者的死亡。
防止由于导管和插管发生感染的任何方法将意味着危急和术后护理的改善。
在使用静脉内导管和插管的情况下防止感染所采取的标准措施是在导管的引入、置换和任何操作时使用杀菌剂。包括待施予流体的所有使用材料应当是无菌的并且临床医务人员应当小心地监测引入部位。引入部位例如通过薄薄膜保护，所述薄薄膜防止水、污物和病菌进入，从而最小化病原体通过皮肤侵入。
然而感染经常发生。当感染发生时，用抗生素和/或乳剂治疗患者。然而，更好的是首先防止感染。
本发明的目标是提供一种用于在诸如输注等的脉管内通路期间防止导管或类似物的入口部位处的感染的技术。
根据本发明通过一种光疗装置实现了该目标，所述光疗装置包括用于
在入口部位处向患者施加红和/或红外和/或紫外(UV)光的至少一个光发射器，所述光发射器被连接到附着介质或是附着介质的一部分，所述附着介质适于将医疗器械附着到患者的皮肤。具体而言，所述附着介质适于将用于脉管内通路和/或在脉管内通路期间被使用的医疗器械，例如输注器械附着到患者的皮肤。术语光发射器应当被理解成外耦合介质，即，适于将光外耦合到靶的介质。所述光发射器可以包括内部光源。然而，在其他情况下所述光发射器可以不包括内部光源，即，所述光发射器连接到外部光源。
同样通过一种医学系统实现了本发明的目标，所述医学系统包括医疗器械，和如上所述的光疗装置，所述光疗装置的附着介质将所述医疗器械附着到患者的皮肤。具体而言，所述医疗器械用于脉管内通路和/或在脉管内通路期间被用作，例如输注器械。
同样通过一种光疗方法实现了本发明的目标，所述光疗方法包括如下步骤将如上所述的光疗装置附着到患者的皮肤，和通过所述光疗装置在入口部位处向患者施加红和/或红外光。
同样通过如上所述的光疗装置的用途实现本发明的目标，所述用途是在脉管内通路期间预防导管或类似物的入口部位处的感染。
如果通过脉管系统进入身体较长时间，例如数天，以便引入药物、食物和允许血液分析，则感染是常见的并发症。本发明的核心思想是通过在入口部位处剌激血液(微)循环先验地防止在脉管内通路期间导管或类似物的入口部位处出现感染。为了该目的，根据本发明，使用了用(红/红夕卜)
光的光疗技术。红和近红外光，即，波长介于600至800nm (红光)之间和介于0.75至1.4pm (近红外光)之间的光，通过光致血管和淋巴管的脉管舒张而剌激组织的灌注。波长介于200至380nm之间的UV光同样适用。受刺激的灌注将减小炎症并且将白血球运输到感染风险最高的位置。进一步地，刺激免疫系统以通过由光诱导的NO合成而保护身体免于炎症。换句话说，通过刺激被穿透组织的灌注，激活免疫系统并且预期减少并发症的数量。就处于危急护理中的患者而言，这些并发症常常是致命的，感染发生率的任何减小都是有价值的。对于不太危急的患者，如果静脉内治疗没有产生并发症，则会加速手术之后的恢复。
入口部位包括皮肤中导管或类似物所穿过的开口 (穿孔)。入口部位也可以包括开口周围的区域，即，皮肤和组织。本发明可以用于每种类型的输注，特别是用于重症监护、围手术期处理或血液透析中，例如使用中央静脉导管、肺动脉导管、或外周动脉导管等的输注。导管可以包括流体或机械装置穿入或穿出身体所通过的任何管道。例如，标准注射针、采血针、插管、套针鞘、引入器或分流器可以被视为导管。本发明也可以适用于不穿过皮肤中的开口而是穿过患者身体的自然开口的导管。应当理解的是，根据本发明，被照射的组织区域或导管入口部位可以是人的或动物的。
在从属权利要求中所限定的以下实施例的基础上将进一步阐述本发明的这些和其他方面。
根据本发明的附着介质可以在它被使用足够的时间之后被处置，并且必要时可以容易地应用另一个。这样本发明提供了用户友好和卫生地使用光疗。附着介质可以专用于皮肤表面的类型。附着介质可以在形状和尺寸上是挠性的，从而允许它实际地应用于身体的任何体外部分。根据本发明的优选实施例，附着介质是绷带或薄膜或膏药或类似物。优选地，弹性体材料用于所述附着介质，例如氯丁橡胶、天然橡胶、硅橡胶、或热塑性弹性体。这样的介质已经用于医疗环境中，并且满足关于安全性等的所有医疗要求。优选地，为了便于使用而采用自粘附着介质，例如胶带或胶粘薄膜。优选地，自粘薄膜用于将医疗器械粘附到皮肤。这样的薄膜优选地由
光导挠性材料制造，例如由聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物制造。另外，这样的薄膜可以同时用于覆盖入口部位以便防止病原体通过皮肤侵入。薄膜的使用允许容易地实现本发明。
根据本发明的另一优选实施例，所述光发射器包括红和/或红外和/或UV光源。换句话说，所述光源直接连接到所述附着介质或是所述附着介质的一部分。这就得到一种便于管理的、集成的光疗装置。从光源到光发射器的光路非常短。因而，在光传输期间只有很小的衰减并且不必有延长电缆布线或配线。在优选实施例中，光发射器等同于光源，即，只有一个光源，该光源同时充当光发射器。例如当OLED (有机发光二极管)用作内在大面积光源时就是这种情况，其将不需要光导管或漫射器或类似物。
或者，根据本发明的另一优选实施例，光发射器可连接到红和/或红外和/或UV光源。换句话说，光源设在附着介质的外部并且耦合到光发射器。这就得到一种非常轻巧的光疗装置。此外，附着介质可以挠性更大，从而甚至允许附着不规则成形的医疗器械。优选地，LED (发光二极管)用作光源并且光导管和/或漫射器用作光发射器。
如果合适的话，附着介质以这样的方式进行调节使得它充当波导管以将来自内部或外部光源的光耦合到光发射器中。换句话说，不必有用于连接光源和光发射器的附加光导电缆。
如上所述，根据本发明的另一优选实施例，使用LED光源。可以以"光子织物(photonic textile)",艮卩，包含诸如LED系统的发光系统的织品的形式集成光源和附着介质。在光源被集成到附着介质的情况下，优选地采用挠性和/或透明OLED (有机LED)光源。透明OLED的好处是容易视觉检查入口部位。代替透明OLED，优选地使用反射OLED以将大量的光引导到患者的皮肤。如果使用OLED,则优选地使用OLED薄膜作为单一集成装置，其同时充当光源、光发射器和附着介质。欧洲专利申请No.05110643.3中描述了关于OLED装置的技术特征的详细信息，所述申请以引用方式并入本文中。然而，可以使用其他光源，例如公知的红外或UV灯。
可以以不同的方式使用所述的光疗装置。根据本发明的优选实施例，光发射器适于定位在患者的皮肤上或正上方。在该情况下，将用光处理患者的皮肤，特别是导管、插管或类似物的入口部位周围的组织。
根据本发明的另一优选实施例，光发射器适于定位在医疗器械处于患者身体外部的接收部分上。所述医疗器械包括发射部分，所述发射部分连接到所述接收部分，并且适于进入患者的身体。换句话说，光将从光疗装置的光发射器传输到医疗器械的接收部分，并且从所述接收部分传输到医疗器械靠近入口部位的另一部分，所述另一部分位于患者的身体内部，艮口，在皮肤之下。在该情况下，医疗器械自身或医疗器械的部分由合适的材料制造并且充当用于将光导引到患者的身体中，特别是患者的动脉内部的光导管。在静脉炎的情况下优选地应用光的内部使用。
外部和内部处理都可以用一种光疗装置实现，与使用内部光源还是外部光源无关。借助于控制单元控制光源，所述控制单元再次地可以设在内部或外部。控制单元控制光源的驱动条件，例如波长、亮度、颜色、脉冲宽度、强度等。优选地，可以借助于调节机构，例如借助于在控制单元外部的调节旋钮或借助于通过通信路径、例如通过无线通信网络向控制单元发送控制指令来改变所有控制参数。优选地通过控制指令调节控制参数，原因是通过这种方式例如使用口令等可以保证只有授权人员可以改变控制参数。
根据本发明的另一优选实施例，提供至少一种传感器，所述传感器适于获得若干患者状况。待获得的患者数据例如为温度和肤色。此外，可以应用化学感测，例如NO传感器可以被集成到附着介质。可以在临床医务人员进行视觉和手动检查之后紧接着使用这样的附加监测。
此外，可以提供连接到所述传感器的控制单元。所述控制单元适于根据获得的患者状况数据而控制光源的发光和/或发射波长。优选地提供两个
8或以上不同的(内部和/或外部)光源并且所述控制单元适于根据患者状况数据在各光源之间切换。控制单元、(一个或多个)传感器和(一个或多个)光源彼此连接。若干传感器和控制单元可以实现为内部或外部单元，艮卩，若干传感器和控制单元可以被集成到或附着到所述附着介质或者设在远程位置，例如，设在患者的衣服口袋中。电源设在外部或内部以为控制单元
和(一个或多个)光源供电。优选地，电池用于提供DC电源。在该情况下优选地，但非必要地，将电池定位在由电力电缆连接的远程位置以便使光疗装置的尺寸和重量最小化。
优选地，控制单元适于根据传感器数据在诸如IR光的第一波长和诸如UV光的第二波长之间切换。在细菌感染的情况下这是有利的。该光疗然后可以与用较短波长的光(例如波长介于200至380nm之间的UV光)进行的消毒光疗组合来杀死或灭活微生物。优选地，在引入注射针时，并且过后如果需要的话，提供短脉冲或闪烁的UV光。这样的组合光疗装置既可以用于防止感染也可以在发生感染的情况下用于处理感染。
在下文中将作为示例参考以下实施例和附图详细描述本发明的这些和其他方面，在附图中
图1示出了在脉管内通路期间使用的光疗装置的示意图2示出了根据本发明的光疗装置的示意性框图3示出了根据本发明的光疗装置的示意性框图4示出了在脉管内通路期间使用的光疗装置的示意图；和
图5示出了根据本发明的光疗装置的示意性框图。
附图标记
1光疗装置
2入口部位
3插管
4皮肤
5动脉
6附着介质
7医学系统8光发射器
9下表面
10IT光源
11控制单元
12电源
13薄膜
14OLED
15子载体
16粘合剂
17光发射器
18接收部分
19发射部分
20UV光源
21传感器单元
图1示出了根据本发明的光疗装置l，该光疗装置用于在脉管内通路期
间预防插管3的入口部位2处的感染。插管3穿刺患者的皮肤4并且穿透 患者的动脉5。光疗装置1包括附着介质6，该附着介质接触插管3并且将 插管3附着到患者的皮肤4。光疗装置1和插管3形成根据本发明的医疗系 统7 。附着介质6包括用于在入口部位2处向患者的皮肤4施加近红外光(参 见箭头)的光发射器8。光发射器8可以是平板显示构件或类似物。代替插 管3，导管或另一装置可以用于说明本发明。
在图2中示出了本发明的一个实施例。包括漫射器的光发射器8位于 光疗装置1的下表面9以用于发射近红外光(参见箭头)。光发射器8连接 到红外光源IO，例如红外灯。光源10连接到控制单元11。控制单元ll连 接到电源12。所有部件嵌入光疗装置l中。以挠性膏药的形式设计光疗装 置l。它包括附着介质6， g卩，膏药的粘性部分。附着介质6形成光疗装置 1的下表面9并且围绕光发射器8。
在图3中示出了本发明的另一实施例。光疗装置1包括挠性薄膜13。 薄膜13包括在挠性子载体15或衬底上的OLED 14。例如，纺织或塑料的子载体15形成薄膜13的上部分。OLED 14充当用于近红外光(参见箭头) 的集成光源和光发射器。OLED14是自粘的，g卩，OLED14的下表面涂覆 有透明粘合剂16，所述透明粘合剂16充当将插管3附着到患者的皮肤4 上的附着介质。薄膜13连接到外壳，所述外壳包括控制单元11和电源12。
在上述本发明的两个实施例中，光发射器8、 14适于定位在患者的皮 肤4上。在本发明的另一实施例中，如图4中所示，采用光导形式的光发 射器17适于定位在插管3处于患者的身体外部的接收部分18上。接收部 分18连接到插管3进入患者身体的另一部分19。红外光从光发射器17被 导引到接收部分18，并且从插管3的接收部分18被导引到处于患者身体内 部的发光部分19。在患者的身体内部近红外光(参见箭头)被发射到入口 部位2下方的组织。
在图5中示出了本发明的另一实施例。类似于图3中所示的装置构建 光疗装置1。然而，薄膜13中嵌入有两个不同的组合光发射器/光源部件 14、 20。第一部件14适于发射红外光，第二部件20适于发射UV光。两 个部件14、 20连接到控制单元11。附加地，传感器单元21被设置为薄膜 13的一部分。传感器单元21适于获得患者状况数据，例如入口部位处的皮 肤温度。温度数据被传输到控制单元11，所述控制单元在近红外光(箭头) 和UV光(虚线箭头)之间切换组合光发射器/光源部件10、 20。换句话说， 根据感测到的温度而改变用于光疗的光的波长。或者，或对于自动波长选 择的附加，可以在外部由医生或其他技术人员控制波长。
控制单元11可以包括功能模块或单元以便执行控制任务。所述功能模 块或单元以硬件、软件或两者的组合的形式实现。具体而言，控制单元11 包括微处理器，该微处理器适于执行计算获得的患者数据以及评估结果和 确定控制光源的控制指令的所有任务。根据本发明这是借助于包括计算机 指令的计算机软件而实现的，当所述软件在微处理器中运行时，所述指令 适于执行这些任务。
如上所述，本发明可以使用不同的光系统而实现。这样的光系统的优 选示例是用作内在大面积光源的OLED，用在有效区域外部的带有光导管 的LED，和用在有效区域内部的带有漫射器的LED。带有光导管的LED 可以实现为连接到像PDMS层的纤维这样的光导介质的LED光源。在该情况下，借助于光导管将光导引到治疗点。带有漫射器的LED可以实现为充 当点源的若干无机LED，它的光在待借助于漫射器分散到待治疗的有效区 域上以便获得连续光强度。所述漫射器优选地用作间隔器以保证在外层皮 肤的正确湿度不会产生可能促进细菌生长的环境。
对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，本发明并不限于前述示 例性实施例的细节，本发明可以在不脱离其精神和基本性质的情况下以其 他特定形式体现。因此，本发明的实施例应当被视为在所有方面都是示例 性的而不是限制性的，本发明的范围由权利要求书而不是由说明书限定， 因此，落在权利要求的等价物的含义和范围内的所有变化应当包含在其中。 此外将显而易见的是，词语"包括"并不排除其他元件或步骤，字词"一" 或"一个"并不排除多个，并且单个元件，例如一个计算机系统或另一单 元可以实现权利要求中所述的若干装置的功能。权利要求中的任何附图标 记不应当被理解成限制所涉及的权利要求。
权利要求
1、一种用于在脉管内通路期间预防导管(3)或类似物的入口部位(2)处的感染的光疗装置(1)，- 包括至少一个光发射器(8、14、17)，其用于在所述入口部位(2)处向患者施加红和/或红外和/或UV光，- 所述光发射器(8、14、17)被连接到附着介质(6、16)或是所述附着介质(6、16)的一部分，所述附着介质(6)适于将医疗器械(3)附者到所述患者的皮肤(4)。
2、 根据权利要求1所述的光疗装置(1)，其特征在于，所述附着介质 (6、 16)是绷带、薄膜或膏药。
3、 根据权利要求1所述的光疗装置(1)，其特征在于，所述光发射器 (8、 14、 17)包括红和/或红外和/或UV光源(14)。
4、 根据权利要求1所述的光疗装置(l)，其特征在于所述光发射器(8、 14、 17)可连接到红和/或红外和/或UV光源(10)。
5、 根据权利要求1所述的光疗装置(1)，其特征在于，LED光源，优 选为OLED光源。
6、 根据权利要求1所述的光疗装置(O，其特征在于，所述光发射器 (8、 14)适于被定位在所述患者的皮肤(4)上。
7、 根据权利要求1所述的光疗装置(1)，其特征在于，所述光发射器 (17)适于定位在医疗器械(3)处于所述患者的身体外部的接收部分(18)上，所述医疗器械的另一部分(19)适于进入所述患者的身体内部。
8、 一种医学系统(7)，包括-医疗器械(3)，禾口-根据权利要求1所述的光疗装置(1)，所述光疗装置(1)的所述附着介质(6， 16)将所述医疗器械(3)附着到患者的皮肤(4)。
9、 一种用于在脉管内通路期间预防导管(3)或类似物的入口部位(2) 处的感染的光疗方法，所述方法包括以下步骤-将根据权利要求1所述的光疗装置(1)附着到患者的皮肤(4)，和-通过所述光疗装置(1)在所述入口部位(2)处向所述患者施加红 和/或红外和/或UV光。
10、 根据权利要求9所述的光疗方法，其特征在于，还包括以下步骤:-借助于传感器单元(21)或类似物获得患者状况数据，和 -根据所述获得的患者状况数据，借助于控制单元(11)控制所述光 源(14、 20)和/或选择待向所述患者施加的光的波长。
11、 根据权利要求1所述的光疗装置(1)的用途，所述用途用于在脉 管内通路期间预防导管(3)或类似物的入口部位(2)处的感染。
全文摘要
本发明涉及一种用于在诸如输注等的脉管内通路期间预防导管(3)或类似物的入口部位(2)处感染的光疗装置(1)、一种医学系统(7)和一种光疗方法。具体而言，提出了一种光疗装置(1)，所述装置(1)包括用于在入口部位(2)处向患者施加红和/或红外和/或UV光的至少一个光发射器(8、14、17)，所述光发射器连接到附着介质(6、16)或是附着介质(6、16)的一部分，所述附着介质(6、16)适于将用于脉管内通路和/或在脉管内通路期间被使用的医疗器械(3)，例如输注器械附着到患者的皮肤(4)。
文档编号A61N5/06GK101466434SQ200780021763
公开日2009年6月24日 申请日期2007年6月4日 优先权日2006年6月14日
发明者L·范彼得森, M·德科克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司