专利名称：具有用于连接药瓶的门的管组的制作方法在需要体外循环的血液透析治疗中，经常必须要给患者施用不同的药物或治疗物质。管组的存在有利地使得可以避免通过直接在患者本人身上实施穿刺来进行用药。在血液透析治疗期间，经常必须要施用不同的药物或治疗物质像例如铁、肝素、红细胞生成素、维生素和抗生素等。在体外循环回路中注入这些药物目前是通过常规的注射器实施。从药瓶中抽出药物并随后注入沿管组设置的专用可刺穿盖帽内，由生产商将药物 提供到药瓶内。因此就存在药物的二次输送首先从药瓶输送至注射器，并随后从注射器输送至循环回路。这样的操作因此需要使用一次性材料例如注射器和相应的针头，仅仅是用于将药物从药瓶输送至管组。而且，使用针头总是会带来护理人员被刺伤的风险。最后，例举的部分药物需要用几分钟以上的时间来缓慢给药。由此可以轻易理解的是为多于一位患者施用各种药物对于负责治疗的医护人员来说就意味着相当大的工作量。WO 87/07159公开了一种用于静脉注射疗法相关注射的医用流体给药设备；该设备并不适合与血液透析机配合使用。
本发明的目标因此是至少部分地解决涉及到用于血液透析治疗的已知管组的突出缺点。本发明的一项任务是避免药物的二次输送。本发明的另一项任务是使得可以避免使用常规的注射器和相应的针头。本发明的另一项任务是允许用于输送任何药剂的自动过程，例如不需要护理人员主动在场操作就允许药物所需的缓慢给药。上述目标和任务由如权利要求I所述的管组以及如权利要求13所述的方法完成。根据以下为了介绍而非限制性目的参照附图给出的部分实施例的说明，本发明的特征和更多优点将变得显而易见。图I示意性地示出了根据本发明的在血液透析治疗中使用的第一体外循环回路； 图2示意性地示出了根据本发明的在血液透析治疗中使用的第二体外循环回路；图3示意性地示出了根据本发明的在血液透析治疗中使用的第三体外循环回路；图4示意性地示出了图I中用IV表示的细部；
图5示意性地示出了图2中用V表示的细部；
图6. a和6. b示意性地示出了图5中用VI表示的细部的两种不同结构；
图7示意性地示出了根据本发明的药瓶和药瓶门；
图8示意性地示出了连接在图7中药瓶门上的药瓶；
图9至图11表示与图8中的装置相类似的装置的截面。

具体参照附图，附图标记10表示血液透析机，其中患者的血液流过过滤器以去除废物。本身已知的机器10设有一次性管组12，其包括
一用于从患者向所述机器10的过滤器16提供血液的输出管14 ；
一用于将血液从过滤器16送回给患者的输入管18 ；
一沿所述输入管18或输出管14之一设置的滴注器20，适合用于让血滴经过空气隔层22 ;以及
一用于连接药瓶26的药瓶门24，药瓶26中包含有要输入血液内的药物。根据本发明的药瓶门24包括适合用于从药瓶26向滴注器20输送药物30的输送腔28以及适合用于在药瓶26内提供空气34以用于替换已输送的药物的通风腔32。在本发明的说明中，将对体外循环回路36确保其正确操作的空间设置进行介绍。实际上，在本发明的操作期间，特别是在根据图1，3，4和7-11的实施例中，重力起到了决定性的作用。具体地，以下假设在附图(侧视图)中将重力直接用矢量g表示。矢量g因此确定了竖直方向并且取向为从上到下。对被设置在药瓶26内用于替换已输送的药物的空气34进行介绍。在本说明中，术语“空气”应广义理解，也就是说它可以指实际的空气或者是指另一种生理上可接受的气体或气体混合物例如氮(N)。根据本发明的某个实施例，通风腔32适合用于使药瓶26内部与跟外界环境以流体隔离的封闭空气容器流体连通。优选地，这样的空气容器被保持在与大气压不同的压力下。更优选地，空气容器压力基于所述滴注器20的空气隔层22内的压力进行控制。在以下的说明内容中，将参照根据本发明的管组12的具体实施例给出这种空气容器的一些示例。根据本发明的某个实施例，药瓶门24包括用于确保安全连接药瓶26的装置56。在附图中并未详细示出的这样的装置优选地被设计用于确保体外循环回路36在没有任何药瓶26时的紧密地封闭。而且，安全连接装置56优选地被设置为使流体连接只有在药瓶26被正确放置到药瓶门24上时才能打开，并且相应地药瓶26只有在流体连接关闭时才能移除。适合用于这种用途的一些安全连接装置56是现有技术中已知的。申请号为T02009A000455、申请人为Borla Industrie S. p. A的意大利专利申请公开了一种设备，其中除了一些其他的技术特征以外还包括适合供本发明使用的安全连接装置。根据本发明的某些实施例，药瓶门24进一步包括用于调节药物30输送速率的装置58。调节装置58是现有技术中公知的。它们可以包括例如适合用于可调节地阻挡输送腔28内部截面的可调夹具。参照图I至图3，体外循环回路36被描述为其包括根据本发明的管组12并且其与本身已知的血液透析机10相连。管组12主要包括输出管14和输入管18。至少沿所述管路之一设有滴注器20以用于从血液中去除任何可能的气泡。在附图和以下的说明内容中，考虑将滴注器20沿着输入管18设置，输入管18将过滤后的血液送回给患者。滴注器20优选地被沿着输入管18设置，由此避免药物30流过过滤器16，而利用过滤器可以轻易地将药物与废物一起去除和处理掉。但是，将滴注器20沿输出管或者循环回路36中的另一条辅助管路设置并不会带来任何明显的改变。滴注器20提供了用于接收并阻止血液内包含任何可能气泡的空气隔层22。空气隔层22还通过适当的压力管道40被连接至压力传感器38。这样的压力传感器38是用于稳定地提供滴注器20内的压力测量值。压力传感器38由沿管道40设置的传感器保护器42保护。传感器保护器42包括气体可透过且液体不可透过的疏水半透膜。本身已知的这种装置是用于避免体外循环回路36的非一次性部分中任何可能的血液污染。与此同时它允许空气自由和安全地沿管道40移动(图6. a中的虚线箭头)以从滴注器20向压力传感器38即时地提供压力值。 压力传感器38的正常操作以及从血流中安全地去除气泡严格取决于滴注器20内的空气隔层22的存在。由于空气隔层22至关重要，因此如有必要则在机器10上设置气泵44以恢复滴注器20内的正确空气量。图4和图5中示意性地示出了气泵44。实际上，以本身已知的方式，如果血液液位变得过高(也就是空气隔层22被缩小)，那么护理人员或者血液透析机10自身就操作泵44以向滴注器内供应空气从而恢复正确的血液液位。现在参照图1，3，4和7-11详细公开本发明的第一类型实施例。在这样的实施例中，药瓶门24被设计为利用重力来输送药物30。在下文中，这种类型的实施例被称作重力驱动的药瓶门。根据这样的实施例，药瓶门被直接连接至滴注器20。具体地，通风腔32使药瓶26内部与空气隔层22 (实现了上述的空气容器)连通；输送腔28使药瓶26内部与滴注器20连通。因此，药物30通过重力被沿着输送腔28下引，同时空气34则沿着通风腔32上行。已输送的药物30的量因此被等量的空气34自动补偿，相应地药瓶26内的压力就即时地等同于滴注器20内的压力。根据这样的实施例，输送腔28的顶部明显不同于通风腔32的顶部。均要被引入药瓶26内的两个顶部之间的差异是用于有助于药物30向下流入输送腔28内而不是流入通风腔32内。所以与此同时空气34即被允许沿通风腔32向上流动而不会与向下流动的药物30之间发生任何冲突。以下参照图9至11进行说明，其中输送腔28和通风腔32的顶部都包括中空的针头。通风腔32的顶端46相对于输送腔28的顶端48可以有利地到达药瓶26内更高的位置。具体地，根据图10中的实施例，通风腔32的顶端46被设置用于触及倒置的药瓶26顶部内包含的气泡。根据这样的实施例，药物30的输送涉及将空气34从滴注器20内的空气隔层22直接吸入药瓶26顶部内的气泡中。根据另一些实施例(例如图8，9和11中的实施例)，通风腔32的顶端46仅略高于输送腔28的顶端48，以使它们两者都在满载药瓶26位于药瓶门24上的连接处被液体药物30浸没。药瓶26内不同的高度涉及用于围绕两个腔的顶端46和48的液体药物30的不同压力。具体地，作用在液体药物30下部的较高压力有助于灌注输送腔28而不是通风腔32。根据上述实施例，药物30的输送涉及将空气34从滴注器20的气体隔层22吸入液体药物30内以形成上升到药瓶26顶部的气泡(也可以参见图8)。根据另一些实施例(例如图11中的实施例)，输送腔28的顶端48的内径大于通风腔32的顶端46的内径。面对两个顶端46和48的不同直径，液体药物30会由于其表面张力而明显更加容易进入直径较大的一方。因此这样的装置有助于灌注输送腔28而不是通风腔32。在所有重力驱动的实施例中，药瓶门24在其正确的使用结构下优选地位于滴注器20上方。根据某些实施例(例如图4和9-11所示的实施例)，药瓶门24被直接安装在滴注器20的顶壁上。根据另一些实施例(例如在图7和8中所示的实施例)，药瓶门24相对于滴注器20被安装在远端位置并且利用套管50与其相连。为了解决源于透析机10总 体设置的具体问题，可以有利地采用这些不同结构中的任何一种。现在特别参照图2，5和6详细公开本发明的第二类型实施例。在这样的实施例中，药瓶门24被设计为利用气泵44来输送药物30。在下文中，这种类型的实施例被称作空气驱动的药瓶门。根据本发明第一类型的空气驱动实施例，气泵44是已经包含在机器10中用于控制滴注器20内空气隔层22的一个部件。根据这样的空气驱动实施例，药瓶门24被沿着压力管道40设置在滴注器20和传感器保护器42之间。具体地，通风腔32使药瓶26内部与来自气泵44并经过传感器保护器42的压力管道40的支路40’连通(支路40’实现了上述的空气容器)；输送腔28使药瓶26内部与通往滴注器20的压力管道40的支路40〃连通。根据本发明第二类型的空气驱动实施例，气泵44不是包含在机器10中用于控制空气隔层的一个部件，而是专门设置用于输送药物30的附加气泵。该附加气泵也可以被包含在机器内或者可以是单独的设备。类似于以上公开的第一类型空气驱动实施例，药瓶门24被沿着压力管道40设置在滴注器20和气泵44之间。具体地，通风腔32使药瓶26内部与来自气泵44的压力管道40的支路40’连通(支路40’实现了上述的空气容器)；输送腔28使药瓶26内部与通往滴注器20的压力管道40的支路40〃连通。优选地，在气泵44和药瓶门24之间设有压力传感器38和传感器保护器42。根据所有的空气驱动实施例，当气泵44向药瓶26内引入一定量的空气时，升高的压力就将等量的药物30沿输送腔28推送，因此药瓶26内的压力就即时地等于滴注器20内的压力。根据空气驱动的药瓶门24，不需要在输送腔28的顶部和通风腔32的顶部之间引入任何差异。这样的实施例在其正确的使用结构下甚至不需要药瓶门24相对于滴注器20的特定定位。由于通过气泵44产生的压力能够沿输送腔28主动地推送药物30，因此药瓶门24可以位于也可以不位于滴注器20上方。根据某些实施例(例如图5中所示的实施例)，药瓶门24被直接安装在压力管道40上。根据另一些实施例(未示出)，药瓶门24相对于压力管道40被安装在远端位置并且利用双层管50与其相连。为了解决源于透析机10总体设置的具体问题，可以有利地采用这些不同结构中的任何一种。空气驱动的药瓶门进一步包括开关装置54，在此具体参照图6. a和6. b将其公开。开关装置54是用于允许压力管道40可选地执行两种不同的功能。第一种功能是用于压力管道40的初始功能，也就是使滴注器20和压力传感器38空气连通。第二种功能是双向功能向药瓶26输送由气泵44提供的空气(由支路40’完成的功能)以及从药瓶26向滴注器20输送药物30 (由支路40〃完成的功能)。正如在示意图6. a和6. b中能够看到的那样，开关装置54适合用于可选地采用两种不同的结构。开关装置54在图6. a中示出的第一种结构(测量结构)确保了压力管道40的连续性并且完全关闭药瓶门24。在这样的测量结构中，开关装置54允许压力管道40完成其第一初始功能。开关装置54在图6. b中示出的第二种结构(输送结构)使药瓶26与压力管道40双向连通以允许压力管道40完成其第二双向功能。
根据空气驱动的药瓶门24，通过通风腔32泵送到药瓶26内的空气量应基于已输送的药物30的量确定。通常，空气34的量应该大于药物30的量。实际上，在确定空气量时，输送腔28的内部容积也应该予以考虑，目的是为了完全清空该腔室。而且，在某些情况下例如若药瓶26被设置得低于滴注器20时还应该考虑空气的压缩性。当然在气泵44运行期间，压力传感器38就不能提供用于滴注器内压力的有意义的值。而且在开关装置54处于输送结构时还会出现关于压力传感器38的可靠性问题。这样的情况可以有利地利用机器10的特定设置进行处理。例如，由于大多数透析机均为电控，因此可以使用特定的软件设置来处理上述以及其他类似的情况。根据本发明的某些空气驱动的实施例，气泵44能够以适用于调节药物30的输送速率的方式操作，原因在于在单位时间内已输送的药物30的量取决于在同样的单位时间内泵送到药瓶内的空气量。具体地，输送速率可以基于由压力传感器38提供的压力测量值来自动控制。当压力传感器38被连接至滴注器20的空气隔层22时(例如当开关装置54处于其测量结构时)，压力传感器38可以提供空气隔层22内的压力值。当压力传感器38被连接至药瓶26时(例如当开关装置54处于其输送结构时)，压力传感器38可以提供药瓶26内的压力值。两个压力值之间的瞬时差异提供了沿输送腔20移动液体药物30的实际作用力。根据本发明的某些空气驱动的实施例，气泵44基于由压力传感器38提供的压力差进行自动控制以调节药物输送速率。在本发明使用了附加气泵的第二类型空气驱动实施例的情况下，可以存在测量连接至通风腔32的压力管道内压力的第二压力传感器。在该特定实施例中，连接至通风腔的压力管道内的压力以及滴注器内的压力可以同时测量并且可以随时确定当前的压力差。在此应该注意漏口钉是现有技术中已知的(例如参见公开的专利文献US2002/115981或US4396016)，其直接使药物容器内部与外界环境流体连通。这种已知的解决方案并不适用于在透析循环回路36中操作，原因就在于外界环境和透析循环回路36之间的压力差。具体地，在血泵上游的循环回路36内相对于大气压形成负压。因此，在血泵上游，与外界环境的通风流体连通就会导致滴注器22在输送药物30之后立刻被充入外界空气。相反，在血泵下游的循环回路36内相对于大气压形成超压。因此，在血泵下游就根本不可能通过外界空气通风。所以，连接至封闭气体容器的通风腔32允许实现根据本发明的不同的有效解决方案。具体地，如上所述，根据本发明的管组12允许其中将通风腔32连接至滴注器20中的空气隔层22的重力驱动解决方案以及其中将通风腔32连接至其中压力由气泵44控制的空气容器的空气驱动解决方案。在重力驱动和空气驱动的实施例中，位于输送腔28顶端48的开口都有利地设置为使得在药瓶26被正确地连接至药瓶门24时尽可能地靠近药瓶26的可刺穿隔膜52。非常靠近隔膜52的输送腔开口允许非常有效地清空药瓶26，也就是允许药物30的完全输送。药瓶门24可以作为用于若干种不同药物的输送点。因此，在输送第一种药物即将结束时，可以移除相关的第一药瓶26并且更换为包含第二种药物的第二药瓶26。如果在第一种和第二种药物之间存在不相容的问题，那么可以采用以下的一种或多种方法。作为第一种方法，用于相继包含两种不相容药物流的输送腔28可以有利地被设 计为尽量短。用这样的方式，将与第二种药物流混合的第一种药物的剩余液滴就被最小化。这种解决方案例如可以通过将药瓶门24直接安装在滴注器20的顶壁上(参见图4和9至11)或者尽可能靠近滴注器20直接安装在压力管道40上(参见图5)而获得。作为第二种方法,输送腔28可以有利地包括适合用于使药物液滴的吸附最小化的装置。这样的装置可以相应地包括具有低吸附性质的内层。可以通过共挤成型、聚合物接枝或者涂以现有技术中已知的低吸附材料来加工具有这种内层的腔室。例如一种解决方案是获得用非常疏水的材料譬如用聚四氟乙烯(PTFE)或其他类似材料制成的表面。另一种解决方案是通过涂层或接枝来附着亲水的水凝胶并由此通过增强可湿性来增加表面上的流体流动。这种解决方案以及用于在聚合物基底上设置水凝胶涂层的一些相关方法例如在专利文献US7572489中进行了介绍。作为第三种方法,可以使用洗涤液例如盐水溶液来清洗输送腔28，从而在输送第二种药物之前去除第一种药物的残留液滴。这样的洗涤液例如可以由简单的药瓶26提供。另外洗涤液可以由在某些机器10上可用的置换液循环回路提供。实际上，大多数新式血液透析机10都是根据图3而不是图I或图2中的方案设计的。这样的机器10也可以用于执行血液滤过和/或血液透析滤过的治疗。这样的治疗意味着从血液中去除某些废水，并且相应地也就需要利用加入置换液60对去除部分进行补偿。因此，血滤机还包括置换循环回路64。在后者的情况下，置换循环回路64可以有利地包括仿制药瓶62，被输入在循环回路64内流动的置换液60并且适合用于完全像普通药瓶26 —样连接至药瓶门24。从多个药瓶26快速地连续输送药物可能会不恰当地增加滴注器20内的液位。在这样的情况下，完全如上所述，护理人员或透析机10自身可以操作泵44以向滴注器20内提供缺失的空气并恢复正确的空气隔层22和血液液位。气泵44也可以被激活作为药物输送方法的预防步骤。与药瓶26内的药物30的量相等的空气量可以在药物输送之前就被引入到滴注器20内。在空气驱动的药瓶门24的情况下，应该注意开关装置54的准确定位。为了准确地向滴注器20内引入空气34，开关装置54必须处于测量结构(图6. a)。否则，如果开关装置54处于输送结构(图6.b)，那么激活气泵44就会导致药物30的即时输送。预防空气供应避免空气隔层22有任何可能的错误缩小。
本发明还涉及一种用于在血液透析体外循环回路36中输送药物30的方法。所述方法包括以下步骤
一提供用于实现患者血液的血液透析治疗的机器10 ；
一使机器10设置有如本发明所述的管组12 ；
一将药瓶26连接至药瓶门24以使药瓶26内部与输送腔28和通风腔32都连通，输送腔适合用于将药物30输送至滴注器20，并且通风腔32适合用于向药瓶26内提供空气34以替代已输送的药物30。根据本发明的某些常规实施例，所述方法进一步包括以下步骤中的一项或多项 一利用安全连接装置56打开药瓶26和体外循环回路36之间的流体连接； 一利用调节装置58调节药物30的输送速率；
一操作气泵44以向滴注器20提供与已输送的药物30的量相等的空气34的量。一将开关装置54设置为其输送结构，并随后操作气泵44以向药瓶26提供根据已输送的药物30的量确定的空气34的量。一利用安全连接装置56关闭药瓶26和体外循环回路36之间的流体连接，并随后从药瓶门24上移除药瓶26。根据上述说明，本领域技术人员应该轻易地意识到本发明克服了相对于现有技术指出的大多数缺点。具体地，本发明避免了药物首先从药瓶到注射器并随后从注射器到体外循环回路的二次输送。而且本发明避免了使用某些一次性用品也就是常规的注射器和相应的针头。最后，本发明还允许药物所需的缓慢给药，而不需要护理人员主动在场操作。为了满足特定需求，本领域技术人员可以进行修改和/或用根据上述本发明的管组和药瓶门的实施例的等价的元件代替所述元件，而不会因此背离所附权利要求的保护范围。


本发明涉及一种适合与血液透析机(10)配合使用的管组(12)。管组包括用于从患者向机器中的过滤器(16)提供血液的输出管(14)；用于将血液从过滤器向回供给患者的输入管(18)；沿所述管路之一设置的滴注器(20)，适合用于让血滴经过空气隔层(22)；以及用于连接药瓶(26)的药瓶门(24)，药瓶(26)中包含有要输入血液内的药物。根据本发明的药瓶门(24)包括适合用于从药瓶向滴注器输送药物(30)的输送腔(28)以及适合用于向药瓶内提供空气(34)以用于替换已输送的药物的通风腔(32)。