专利名称：施加两种液体组份的混合物的方法
技术领域：
本发明涉及一种装置和方法，这种装置和方法用于从独立的容器通过具有独立出口的独立液体通道或管道共同施加两种或更多种液体组份。在优选实施例中，本发明的装置和方法用于与一种气体一起共同施加纤维蛋白封闭剂，以便形成一种喷雾。
背景技术：
Redl的美国专利US 4,359,049公开了用于给人或动物的所需之处施加诸如纤维蛋白胶或纤维蛋白封闭剂那样的组织粘合剂的一种双筒注射器。所述纤维蛋白封闭剂主要包括两种组份，一种含有纤维蛋白原的组份和一种含有凝血酶的组份，每种组份使用时都呈液体状态。凝血酶和纤维蛋白原混合时，实质上导致纤维蛋白原的肽链分解，并且导致这样一些情况，使得所得到的纤维蛋白聚合成一种凝块，这种凝块在止血时用于封闭，防止流体和空气渗漏，并用来连接组织。为避免过早形成凝块，采用制成双筒的施用器，当然，该制成双筒的施用器一直保持两种组份分离直到需要给病人施用时。上述US 4,359,049号专利公开了在两个套筒内的一些活塞，每个套筒含有一种组份，可共同驱动所述那些活塞来从每个套筒同时发放流体。
其它一些现有技术的专利说明了各种混合头，这些混合头用来混合用于这些和其它一些外科封闭剂中的两种或更多种组份。例如，转让给Hemaldics的美国专利US 5,116,315中说明了一种头，其中，从组份筒引导出的一些液体导管进入一个精加工过的混合室，以便使得在它们排出到一个公共排出通道之前使各个组份产生一种涡流。要使各个组份适当混合，以便形成一种均匀的纤维蛋白封闭剂。效率差的混合导致共同施加纤维蛋白原和凝血酶，这可能只会导致产生少量的实际封闭剂。纤维蛋白封闭剂施用器的一个难点在于可能会在装置中过早形成凝块，特别是在各个组份通过一个公共通道排出的一些装置中。在完成第一次封闭剂喷雾后，凝块可能会阻塞排出通道，从而使得施用器报废，并大为减弱了外科医生在进行外科手术过程中的封闭程序时的灵活性。
Immuno的美国专利US 4,631,055中包括一个气体输送通道，这个气体输送通道用于在排放各个组份期间通过针或混合头吹入气体。不过，还是未达到在所感兴趣的组织区域光滑、均匀地散布材料。的确，浪费了显著数量的各个组份。
Edwardson等人的欧洲专利EP 592,242公开了首先完全自体固有的纤维蛋白封闭剂。它使得能与一种缓冲溶液一起共同施加一种纤维蛋白单体溶液，这种缓冲溶液导致在不到30分钟的时间从一个单独血源(优选的是要接近封闭剂的病人的血)所制备的纤维蛋白单体的聚合。这种突破性的技术从大约140ml到160ml的血样中提供了固定量的纤维蛋白单体溶液。为从这种安全、有效、自体固有的封闭剂制品得益，均匀和有效的混合甚至更为重要，因此，用于施加两种或更多种组份以便形成外科手术封闭剂的新装置和方法对于本领域来说将是有用的。
PCT申请WO 96/17618公开了一种施加一种纤维蛋白封闭剂的各个组份的装置和方法。这种装置包括一个气体源和一种用于每种组份的容器，其中，可用一个公共的装置来驱动所述气体源和组份容器。每个容器以及气体源分别与一个喷雾头流体连通，这个喷雾头在其出口端有一个中心孔，并且具有一些与这个中心孔同心且径向向外安置的环形孔，由此，使气体和每种所述组份通过各个孔排放。优选地，使气体通过上述中心孔排放，而分别使各纤维蛋白封闭剂形成组份分别通过上述每个环形孔排放。
发明概述按照本发明，公开了一种方法和装置，这种方法和装置利用一种气体共同施加两种或更多种液体组份，并同时改善了所述各组份的混合均匀性，这导致了一种更均匀的所述各组份的混合物并使未被利用的组份的量最少。本发明的装置包括一个具有一些出口的喷头，通过这些出口发出各液体组份和气体，其中，把所述这些出口安装成一条直线，使气体出口在这条线的一端。还公开了一种用于施加两种或更多种液体组份的装置和方法，例如，形成纤维蛋白封闭剂的各组份，其中，所述各组份的源以及优选地还有要采用的气体的源都与一个施用器流体连通并远离该施用器。
在本发明的方法中，选择上述各组份及气体的流速，使得两种液体组份及气体从它们各自的喷头的出口出来时，所述两种液体组份被抽进或吸入从所述喷头排出的气体中。
以这种方式，两种或更多种组份在它们被吸入气体喷射流之前、在喷头外面混合，这是由于从距气体出口最远的出口出来的组份被抽吸跨过距所述气体出口较近的出口。各组份进而在气体喷射流中混合，而混合物和气体形成喷雾。此外，各出口较小，这导致当停止排放时较少量的各组份暴露于环境。而且还基本上消除了在各出口中的阻塞，这是由于各组份不在喷头中混合。在施用程序后留在所述各出口中的各组份的量几乎可以忽略。后一因素对于一种自体固有纤维蛋白单体溶液和一种缓冲溶液的混合物来说至关重要，其中，纤维蛋白单体溶液的量相对来说受到限制，因此必须以最佳方式加以利用。
当各组份以相互不同的容积流量排放时，根据本发明，特别的好处是通过距气体喷射流最远配置的出口以最低的容积流量排放组份。这种方式确保了以最低容积流量排放的组份和以最高容积流量排放的组份，在所述各组份进入气体喷射流处于混合状态之前混合。
可借助于一个排放装置按照本发明实现各组份通过喷头的排放，借助于一个电子控制单元驱动所述排放装置，并且可借助于一个泵进行气体的排放，还可借助于所述电子控制单元来驱动这个泵，又借助于一个信号装置驱动所述电子单元，操纵喷头的使用者控制这个信号装置。结果，可以均匀的方式、基本恒定的容积流量进行各组份和气体的排放。
对于采用一些注射器而它们各自的排放活塞作为各组份的容器这样一种方法，按照本发明通过控制单元停止排放装置，意味着该控制单元驱动所述排放装置收回注射器的活塞一段短的距离，结果，各组份从喷头的出口缩回一段短的距离。结果，大大减少了两种组份互相接触的危险，从而大大减少了阻塞喷头出口的危险。
本发明进而还涉及一种用于施加两种液体组份的混合物的装置，这两种液体组份保持在它们各自的容器中，其中，所述各组份通过它们各自的液体传送装置馈送到一个喷头，所述喷头对每一种组份包括一个独立的出口通道以及一个用于一种气体的出口通道，这种气体是通过一个气体传送装置从一个气体源馈送的，而且其中所述装置包括一个同时驱动含有它们各自组份的各容器的排放装置。本发明的装置的特征在于，在喷头中的各组份出口和气体出口沿一条基本上是直线的线排齐，气体出口配置在各出口形成的线的一端。借助任何合适的方法，例如注模法，比较易于制作这样一种喷头，进而它确保了各组份的有效、良好的混合。
按照本发明，喷头由一个细长的手柄支承，而组份和气体传送装置实际上可以是一些弹性导管，这些弹性导管从所述手柄延伸到分别具有一些容器和气体源的排放装置的接口。结果，喷头的操纵比较容易，而且可在有排放装置和气体源的情况下不受干扰地进行。
按照本发明，手柄进而可带有一个按钮，用于驱动排放装置和通过差压调节装置馈送气体。结果，组份源容器，例如，注射器筒中的活塞可被驱动，以便供给气体和各个组份，而不用电调节喷头及所结合在一起的手柄。
当用于各组份的容器是注射器时，这些注射器具有它们各自的活塞，用于排放所述组份，按照本发明，排放装置包括一个用于固定注射器的支架以及一个用于同时驱动各注射器活塞的电动升降装置，一旦进行这样的驱动，就获得了通过喷头中的每个出口的、特别精确和恒定的、预先设定的容积流量。
最后，按照本发明，气泵形式的排放装置和气体源特别优选地与电驱动控制单元一起组合成一个单独的单元，所述控制单元适于按照来自喷头使用者的信号来控制排放装置。
附图简述下面，参照附图更详细地说明本发明，在附图中
图1显示了本发明的装置，图2是上述装置中所用喷头的一张前视图，图3是沿图2的I-I线所取剖视图，图4显示了本发明的装置的另一视图。
优选实施例的说明图1所示的装置包括一个固定在一个手柄一端的喷头1，给这个手柄总体标以参考标号2。这个手柄包括一个管状体3，这个管状体3通过一个过渡部分4连接到喷头1，所述管状体3、所述过渡部分4，以及所述喷头1分别具有圆形剖面。不过，可采用任何方便的、以便保持或容纳喷头的手柄或装置。
特别如图2和图3所示，喷头优选地为圆锥形状，并具有三个贯穿的通道5、6和7，其中，两个通道用作两种不同组份的出口通道，而第三个通道用作气体的出口通道。当然，可按照特殊材料或要被施加的制品的需要采用另外一些通道和出口。通过任何合适的方法来形成出口通道5、6和7，例如通过使喷头模塑在诸如聚苯乙烯材料SAN之类的任何合适的材料塑料中，来形成出口通道5、6和7。各出口通道从位于邻接手柄2的喷头5的最宽端处的各自的开口延伸，参阅图2中的虚线，所述各开口置于一个等边三角形的各个角。在该等边三角形的各个角处，每个通道直径约为1.2mm，而优选地，在具有基本上为恒定直径的一段短距离后，每个通道变窄，以便在相对的那端达到所需的直径。做到这一点，以便适合所用的流体传送导管，该流体传送导管的直径可比所需的出口尺寸大。可采用任何合适直径的出口，但出口直径为0.3mm至0.5mm为优选，而0.3mm为最佳。在各通道的这端，各出口沿一条直线对齐，中心之间的距离约为0.5mm。图2中，已分别给各出口指定了参考标号8、9和10。
在喷头中的出口通道5、6和7的基本上恒定内直径的上述那段短的距离，分别用来容纳流体传送导管11，12和13的端部，这些流体传送导管又用来馈送所述那些组份以及气体。这些流体传送导管11、12和13穿过手柄2轴向延伸并向前到一个连接板14以及一个气泵16，安置连接板14并使其与一个用于各组份的排放装置结合，而给这个排放装置指定总体参考标号15。可用弹性保护外套17围绕导管11至15。在手柄相对于喷头1的那端，借助于插在手柄2上的一个帽18，可优选地使与导管11至12在一起的保护外套17保留在手柄2中。帽18配有一个中心孔通，并与保护外套17相配合，而且借助摩擦保留在所述手柄2中。
如上所述，本发明的优选装置包括一个喷雾施用器或“笔”，这个喷雾施用器远离各液体组份和/或气体的源并与所述这些源流体连通。在诸如施加纤维蛋白封闭剂的一些领域中，这为外科医生提供一种大为改进的器械。这是因为现有技术的纤维蛋白施用器都包括在手持施用器中的各组份的源。如前所述，现有技术的纤维蛋白封闭剂施用器典型地是连接到Y形肘管或混合头的双筒注射器。对于外科医生的操作来说，甚至当此外科医生用两只手时，一般来说，这是一种不方便的器械，很少能得到所希望的应用。图4中给出了本发明装置的一个实施例。
本发明的喷雾施用器包括一个具有一些出口的喷头和一些用于每种组份的独立的流体传送导管，所述这些导管提供了在上述各出口和要被施加的各组份的源之间的流体连通。优选地，喷头有一个手柄，这个手柄可以是一个细长的“笔”，这个“笔”在一端容纳喷头，并同时使各流体传送导管贯穿其中延伸，从相对的那端伸出并延续到所述各组份的源。远处的各组份的源可以在例如注射器筒之类的任何方便的容器中，该远处的各组份的源优选地是一个排放装置的一部分，这个排放装置如操作者或外科医生所希望的那样，从上述各个源通过所述各流体传送导管分发或排放这些组份，并将这些组份分发或排放出喷头的各个出口。可通过任何方便的装置来做到这一点，例如，在施用器的喷头手柄中的一些阀，或者优选地，通过提供一个驱动装置来做到这一点，这个驱动装置一旦由操作者或外科医生驱动时就给供给单元发出信号。如在本装置所属技术领域中所熟知的那样，所述驱动装置可以是一个脚踏板或者是施用器中的一个按钮。在一个优选的实施例中，所述驱动装置是一个弹性囊，这个弹性囊定位于施用器中，并通过一个加压管路与一个信号装置连接，这使得一旦外科医生用手指尖或手压下所述弹性囊时，上述信号装置就检测压差并给供给单元发信号，以便提供各个组份。
在一个优选实施例中，还可由排放装置提供并控制用来与各组份共同施加的气体，或者，可独立于各液体组份来提供和/或控制所述气体。
回到图1中进一步说明优选的排放装置，在连接板14处，使流体传送导管11、12插入它们各处的通孔(未示出)中，在所述通孔的对面那端，所述各导管适于与它们各处的，用于它们各处组份的注射器19(或任何其它方便的组份源容器)连接。该图只示出了与导管11连通的一个注射器19。这样适配连接板14，使得导管11和12两者与诸如注射器19那样的一些注射器易于去除。除了后面的用于容纳注射器19的连接板14外，排放装置15包括一个升降装置，用于排放注射器10的内含物。
如图1所示，第三个导管13用来馈送气体，并用于一个出口喷头21和一个路厄氏联接器22与气泵16连接。路厄氏连接器22进一步意味着，上述导管可易于与所述连接板14连接并易于从该连接板14上去除。在出口喷头21内配置一个过滤装置。
如图1所示，进而有第四个导管23适配在保护外套17内。所述第四个导管23的一端与手柄2内的一个示意性地示出的按钮24结合在一起，而所述第四个导管23的相对的那端以一种未更详细说明的方式，可拆卸地与控制单元25连接，所述控制单元与排放装置15结合。当压下上述按钮时，与所述按钮24和控制单元25在一起的导管23适于把在导管23内所得到的压差作为一个信号传送给控制单元25。结果，上述控制单元通过图示的导管26、27分别启动排放装置15的升降装置20以及气泵16。导管23借助于本领域普通技术人员已知的方法、以一种未更详细说明的方式、可拆卸地与控制单元25连接。
如前述WO 96/17638和EP 592,242中所述，所述装置主要用于施加例如纤维蛋白单体和pH值为10的缓冲剂流体中两种或更多种组份的混合物。这两种组份容纳在诸如注射器19那样的各自的注射器中，所述那些注射器彼此相互的尺寸使得借助于升降装置20同时驱动各注射器的活塞，这样来确立所想要的混合比。PH为10的缓冲剂与纤维蛋白单体的混合比优选地为1比7，而且，通常采用一个5ml的注射器用于容纳纤维蛋白单体，而采用一个1ml的注射器用于pH值为10的缓冲剂。根据一个优选实施例，借助共同挤压来成形导管11至13，所述各导管的内层由对所述各流体呈惰性的聚氨酯制成，而所述各导管的外层由聚氨酯或PVC制成。使各导管成形为内径为0.3mm，结果是，2m的长度使得在每个导管中只能有大约0.3ml的要被容纳的流体，也就是说，总共6ml流体。
当通过压按钮24来驱动排放装置15和气泵16时，两种组份从喷头1中它们各处的出口排出，而气体同时通过该喷头所带有的出口排放。气体通过在各出口所排成的行的一端的那个出口排放，而要以最低量馈送的组份，即上述pH值的缓冲剂，通过配置在相对那端的出口9排放。另外的组份，纤维蛋白单体通过上述各出口所排成的行的中间的出口8排放。可以以任何合适的速率排放这些组份，但已发现低流速是有利的。因此，pH值为10的缓冲剂可以以0.0040毫升/秒和0.0100毫升/秒之间的速率排放，而纤维蛋白溶液以0.028毫升/秒和0.070毫升/秒之间的速率排放，该pH为10的缓冲剂和纤维蛋白溶液优选地按上述1比7的比例。最优选地，要被混合的纤维蛋白单体和pH值为10的缓冲剂分别以大约0.04ml/sec和0.0057ml/sec的容积流量排放。
空气用作优选实施例中的气体，从周围吸入所述空气，而后从气泵16通过一个过滤器将所述空气带到喷头1。另外，可采用任何想要的气体源。空气分子的速率必须比较高，同时要必须保持所用空气的量最少。0.3mm的出口直径的效果是空气的容积流量大约为1.25l/min，在排放过程期间，优选较低的容积流量。
当空气和两种组份流出它们各自的出口时，使流体被吸入空气流并基本上被雾化。为所述各组份被吸入空气流中时，至少它部分完成了两种流体组份的混合。通过这样一种方式，即，使各出口的直径和它们相互的距离尽可能地小，这样来调整所述各出口的直径和它们相互之间的距离，从而降低各处的排放速度。以这种方式就可能以较长的导管来工作，也就是说，在喷头1和连接板14之间的距离较长，例如2m。低的排放速度使得能在薄的均匀层中施加液体混合物，结果是通过在彼此的顶部放置更多的层可提供总厚度更厚的一层。
如所述的那样，在排放装置15内进行从各注射器排放各组份，排放装置15与控制单元25一起构成一个组合单元。排放装置15和控制单元25都用电驱动。这个单元可放置在比较远离要施加混合物的位置，而且它可适于重新使用，而与手柄2以及导管11、12和13在一起的喷头可以适于一次性使用。控制单元25可以是这样，在注射器19排空之前中断施加程序的效果是，升降装置20以这样一种方式将注射器19中的活塞收回一段短的距离，即，将所述流体远离喷头1中的出口抽入一段短的距离。以这种方式就避免了中断施加程序所涉及的后排放问题，这后排放问题由各导管的壁中、特别是在含有纤维蛋白I的注射器中偶然存在的空气泡中所累积的压力引起。优选的收回体积大约为0.04ml，这相应于1秒钟的排放量。
所述装置使得能施加厚度约为170μm的流体混合物，这意味着5ml的纤维蛋白量和相应的量pH值为10的缓冲可覆盖300cm2的面积。如所述的那样，对于大约2m的导管长度，在所述各导管中损失的流体的总量大约为0.3ml，由此，在从注射器完全排放后，未用的各组份的量就比较少。
已经参照用于发放纤维蛋白单体和pH值为10的缓冲剂的一种混合物的一种装置的一个优选实施例说明了本发明。所用的混合比必须确保混合物较为呈中性，而且优选地，在达到施用部位之前，在空气中已经达到所述中性状态。在生产过程中，纤维蛋白单体已经混合有pH值为4.6的一种阻止凝固剂。纤维蛋白单体恢复为中性状态意味着凝固过程再次开始。
除了纤维蛋白I和pH值为10的缓冲剂外，所述装置还可用于其它一些组份，其中，混合比和容积流量必须适于这些组份。例如，含有纤维蛋白原的各种组份以及含有凝血酶或类似凝血酶的酶的各种组份也可以采用本发明的装置和方法来施加。
权利要求
1.一种用于与一种气体流一起将两种或更多种液体组份施加到所需部位的装置，将所述各组份和气体单独地提供给一个喷头，并将从该喷头发放，其改进之处的特征在于所述喷头包括一些用于每一种所述组份和气体的独立的出口，而且所述各出口排成一条直线。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述气体出口是在所述各出口所在直线的一端。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述各组份当进行所述施加到所述需要的部位上时形成一种纤维蛋白封闭剂。
4.如权利要求1所述的用于施加的两种或更多种液体组份的混合物的装置，将所述两种或更多种液体组份单独保持在各自的容器中并通过各自的流体传送装置馈送到一个喷头，所述各自的流体传送装置与所述喷头及所述各容器流体连通，所述喷头包括每一种组份的一个独立的出口通道以及包括一个用于气体的独立的出口通道，从一个气体源通过一个气体传送装置来馈送所述气体，所述装置包括一个排放装置，用于共同驱动具有它们各自组份的上述各容器，而且其特征在于在上述喷头中各组份出口通道和气体出口通道的所述各出口实际上排成一条直线，上述气体出口通道的出口适配在所述各出口所在线的一端。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于上述喷头与一个细长的手柄形成整体，其中，上述各组份和气体传送装置实际上是一些弹性管道，这些弹性管道从上述手柄延伸到所述排放装置的一个远处位置。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于配备一个与上述手柄在一起的驱动装置，该驱动装置驱动上述排放装置并通过一个差压自动记录装置馈送气体。
7.如权利要求4所述的装置，其中，用于各组份的容器是一些注射器，这些注射器具有它们各自的活塞用于排放所述各组份，进而，其特征在于上述排放装置包括一个用于固定所述各注射器的保持器以及一个用于同时驱动所述各注射器的活塞的电驱动升降装置。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于将上述排放装置和气泵形式的气体源与一个电驱动控制单元一起组合成一个独立的单元，该电驱动控制单元适于根据来自所述喷头的使用者的信号控制上述排放装置和气泵。
9.一种采用权利要求1的装置施加两种液体组份的混合物的方法，其特征在于所述气体的容积流量以这样一种方式适合于上述各组份的容积流量，即，在所述喷头外面，将所述各组份吸入通过上述气体出口排放的气体喷射流。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于上述气体出口在所述各出口所在直线的一端。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于以相互不同的容积流量排放上述各组份，其中，通过距上述气体出口最远的那个出口排放具有最低容积流量的各组份。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于借助于一个排放装置进行上述各组份通过所述喷头的排放，借助于一个电控制单元驱动所述排放装置，并且，借助于一个泵进行上述气体的排放，借助于上述电控制单元来驱动所述泵，而所述电控制单元本身又借助于一个由操纵上述喷头的使用者驱动的信号装置驱动。
13.如权利要求12所述的方法，其中，一些具有它们各自的排放活塞的注射器用于上述各组份的容器，其特征在于在排空所述那些注射器之前通过上述控制单元中断所述排放装置，结果是该控制单元驱动所述排放装置以便收回所述各注射器的活塞一段短的距离，由此，上述各组份被远离所述喷头的各出口吸入一段短的距离。
14.一种用于将纤维蛋白封闭剂施加到所需部位的系统，这种系统包括一个适于用一只手抓住和操纵的喷雾笔，这个喷雾笔包括位于一端的一个喷雾头以及独立的通道装置，所述封闭剂的一种或更多种组份以及一种气体可从所述喷雾头发放，所述独立的通道装置用于从所述笔的第二端将所述一种或更多种组份以及气体传送到所述喷雾头；在所述喷雾笔的所述第二端和所述一种或更多种组份及气体的源之间提供流体连通的导管装置；以及一个远离所述喷雾笔的排放装置，这个排放装置包括一个所述气体的源和一些所述一种或更多种组份的源以及可控制的装置，该可控制的装置用于从所述排放装置通过所述导管装置、通过所述喷雾笔并排出所述喷雾头来传送所述气体和一种或多种组份。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于所述各组份是纤维蛋白单体溶液，而当一种组份与所述溶液混合时，这种组份就会导致所述纤维蛋白单体聚合。
16.如权利要求14所述的系统，其特征在于所述各组份是含有纤维蛋白源的合成物以及含有凝血酶的合成物或类似凝血酶的酶。
17.如权利要求14所述的系统，其特征在于一个用于控制所述气体和各组份的流动的控制装置位于所述喷雾笔上，并且能通过信号装置与所述排放装置连通。
全文摘要
一种用于施加一种混合物或保持在它们各自容器(19)中的两种液体组分的方法,这种方法是所述两种组分通过在喷头(1)中各自的出口通道(5,6)的出口(8,9)被排放,而同时通过在喷头(1)中的一个气体出口通道(7)中的一个单独的出口(10)排放一种气体。上述各出口(8,9,10)基本上沿一条直线排齐,气体通过在各出口所形成的直线的一端的出口(10)排放,而其中,所述气体的容积流量以这样一种方式适合于上述各组分的容积流量,从而使得在喷头(1)的外面,所述各组分被吸入通过上述气体出口所排放的喷射流中。
文档编号B05B7/08GK1207688SQ9619978
公开日1999年2月10日 申请日期1996年12月6日 优先权日1995年12月7日
发明者N·E·霍尔姆, A·嘉巴施, J·E·费尔布罗特尔, F·卡斯特拉纳 申请人:布里斯托尔-迈尔斯斯奎布公司