用于对导管周围的皮肤组织消毒的系统

技术领域

本公开涉及根据专利权利要求的前序部分的用于对导管周围的皮肤组织消毒的系统。还公开了能够对医用导管和管子的插入部位附近的皮肤组织原位消毒的示例性转接器。

背景技术

静脉输液是一种广泛流行的技术，用于将救生药物和流体直接自动输送到患者体内。该程序涉及导管，其一端插入静脉，位于合适的部位，如锁骨下静脉、颈静脉、股静脉或外周静脉，取决于具体治疗。这种导管的一个主要例子是中央静脉导管(CVC)，它有几个子类型，如隧道式CVC、非隧道式CVC、外周插入式中央导管(PICC)和植入端口。CVC的具体选择由医生决定，取决于估计的应用期，可能从几天到几个月不等。然而，导管的使用与一系列感染有关，如血流感染，通常被称为中心导管相关血流感染(CLABSI)和导管相关性血流感染(CRBSI)。

CLABSI是一种医院获得性感染(HAI)，既可以发生在重症监护室(ICU)，也可以发生在非ICU环境中。此外，CLABSI也发生在非医院环境中，其中CVC插入患者体内进行持续治疗，例如在家庭或养老院中。关于HAI，美国每年报告170万例，欧盟每年报告420万例[世界卫生组织。“医疗保健相关感染情况说明书。”世界卫生组织第4期(2015年)]。除此之外，类似CLABSI的HAI通常会延长住院时间10-14天。这导致每位患者的平均额外费用为30000美元，每年的医疗费用超过数十亿美元。鉴于这些情况，至关重要的是，不仅要有效治疗如此严重的健康问题，还要努力防止这种感染的发生。

医学专家目前的建议要求采用详尽的多模式方法[Zingg、Walter等人，“医院范围内的多学科、多模式干预计划，以减少中心静脉导管相关血流感染。”PloS one 9.4(2014):e93898]，由几种疗法组成，以确保安全的静脉注射程序。这些疗法包括仔细的皮肤准备、导管稳定和固定、患者清洁和抗生素治疗。尽管为这些集体战略制定的指导方针已经显示出有效性，但除了需要医护人员进行专业培训和教育外，它还给医护人员带来了确保一致性的巨大负担。

在过去的几十年里，也出现了不同的技术方案来应对这种感染[CDC-疾病控制和预防中心。“预防血管内导管相关感染指南”(2011年)]。一个显著的改进是在管的内腔上增加了不结垢的涂层。该技术减缓了导管表面生物膜形成的速率，从而延迟了CLABSI的停留时间。

另一个有前景的方案是基于光的疗法，它利用了特定波长的光的杀菌特性。一种合适的候选者是紫外线-C(UVC)辐射，其范围在100-280nm之间，并且已知其具有抑菌作用。然而，早期的研究表明，在普遍的商业应用254nm上的辐射会引发致癌作用[Blum、HaroldF.和Stuart W.Lippincott，“波长2537A的紫外线辐射的致癌有效性。”美国国家癌症研究所学报3.2(1942):211-216]。此外，它还对眼睛有害，因为它容易引起眼睛白内障，导致失明。由于这些问题，UVC疗法仅限于不直接接触人体的消毒程序。

在这种情况下，几种医疗装置技术引入了使用UVC对管子和导管表面进行消毒的潜在概念。然而，这些方案大多集中在内腔，从而保护人体组织免受UVC辐射的直接照射。

最近的光引入装置和消毒系统(EP3603692A1)在医用导管周围形成了厚的透光构件。所述构件允许UVC辐射沿着导管的长度传播，优选地在270-340nm之间。然而，这种UVC波长落在已知的危险范围内。此外，使这种外部构件围绕类似CVC的导管，将限制救生药物和流体通过沿着CVC表面存在的出口孔的递送。

先前对CVC的尝试(US2018369432A1；US2019262486A1；WO2015066238)包括涉及内腔消毒的进一步概念。

最近的体外研究表明，在远UVC范围(<230nm)下，辐射确实具有杀菌效果，而不会对活体组织造成损害[Buonanno、Manuela等人，“222nm UV光的杀菌功效和哺乳动物皮肤安全性。”辐射研究187.4(2017):493-501；Buonanno、Manuela等人，“207nm UV光——一种安全、低成本减少手术部位感染的有前景的工具。II:体内安全性研究。”PloS one 11.6(2016):e0138418]。在申请WO2016187145中描述了这种波长的应用，该申请公开了连接到光纤的便携式电池供电的激光源，以便再次将光仅引导到导管的管腔中。

在2019年的概念中，光纤也纵向结合到不同导管的框架中(US20190168023A1)。除此之外，光递送仅可能到达导管下方的皮肤，而不专门针对插入部位周围和内部的皮肤。此外，所施加的辐射应优选在400-500nm波长的危险范围内。由于这种沿整个医疗装置的纵向设计，这种导管完全由光学透明材料构成。所述材料内的流体和药物通过光消毒产生的潜在副作用尚不清楚。

发明内容

作为本公开的一部分，已经认识到，一旦将导管(例如CVC)插入皮肤中，就有在CVC的内腔和外表面上形成细菌生物膜的风险。这种生物膜是环境中存在的不同类型细菌的结果。细菌可以聚集在导管或管子的插入部位周围。如果CVC由于患者的身体活动而滑入和滑出插入孔，它最终会进入血流。这可能进一步导致各种感染，包括血流感染，如中心导管相关血流感染(CLABSI)和导管相关性血流感染(CRBSI)。

先前已知的用于对导管周围的皮肤组织进行消毒的系统具有不同的缺点。这包括皮肤组织的消毒差或没有消毒。其他缺点是不良的健康后果，如过敏反应、刺激、致癌副作用。另一个挑战是，医院中存在的许多病原体可能对治疗产生耐药性，如抗生素或抗感染治疗，包括氯己定。医护人员也经常需要干预，这可能是进一步的感染源。此外，已知的无污垢涂层通常仅部分防止粘附，并且通常不杀菌。

因此，本发明的总体目的是推进用于对导管周围的皮肤组织、特别是人类皮肤组织消毒的系统的现有技术。在有利的实施例中，完全或部分地克服了现有技术的缺点。

在有利的实施例中，提供了一种用于对皮肤组织消毒的系统，其危害较小，特别是无害。在有利的实施例中，提供了一种用于对皮肤组织消毒的系统，该系统针对包括导管和周围皮肤的所有易感染区域。在有利的实施例中，提供了一种用于对皮肤组织消毒的系统，该系统不含化学物质，例如化学消毒剂。在有利的实施例中，提供了一种用于对皮肤组织消毒的系统，该系统不具有不利的健康影响，例如可能由于某些防腐剂引起的过敏反应或刺激。在有利的实施例中，提供了一种用于对皮肤组织消毒的系统，该系统克服了抗生素耐药性。在有利的实施例中，提供了一种用于对皮肤组织消毒的系统，该系统使伤口免受病原体、特别是外部病原体的侵害。在有利的实施例中，提供了一种用于对皮肤组织消毒的系统，该系统减少了对医院工作人员的干预或处理的需要。

一般目的通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施例来源于从属权利要求和整个公开。

在第一方面，一般目的通过用于对导管周围的皮肤组织消毒的系统实现，该系统包括转接器。转接器限定用于导管进入转接器的导管进入开口和用于导管从转接器退出的导管退出开口。转接器包括外表面和内表面。内表面限定用于接收导管的至少一段的内腔，其中内腔从导管进入开口延伸到导管退出开口。系统还包括用于发出UVC光的至少一个光源，其中光源被布置成使得UVC光远离转接器发射和/或在转接器内发射。在一些实施例中，光源被布置成使得UVC光远离转接器发射和/或在转接器内发射。在一些实施例中，光源被布置成使得UVC光远离转接器发射，特别是仅远离转接器。

本文公开的系统可用于对插入受试者(诸如哺乳动物，例如人类或动物，诸如人类患者)皮肤的导管周围的皮肤组织消毒。转接器可以在将导管插入皮肤之前、过程中或之后放置在导管周围，并且转接器可以靠近人的皮肤放置或直接放在人的皮肤处。然后光源可以向导管周围的受试者皮肤发射UVC光，这样对皮肤进行消毒。因此，大大降低了病原体感染的风险。可以间歇地或连续地进行UVC光发射。应用的强度水平、持续时间和时间间隔可以随着不同的导管插入过程和患者状态而变化。

导管为可以插入体内的管子。通常，导管使得液体在身体内部和外部之间转移。例如，导管可用于为身体供应诸如药物的液体。例如，导管插入人的皮肤。例如，导管可以是静脉导管，诸如中心静脉导管。在一些实施例中，皮肤组织为人类皮肤组织，特别是表皮和/或真皮。

在一些实施例中，本文公开的用于对导管周围的皮肤组织消毒的系统为用于对导管周围的皮肤组织消毒的装置，并且转接器为装置主体。

在一些实施例中，导管进入开口和导管退出开口分别具有对应于导管的横截面的开放横截面。在一些实施例中，导管进入开口和导管退出开口可以分别是圆形的，特别地具有0.1mm至30mm、优选地0.3mm至15mm、更优选地0.5mm至12mm、更优选地1mm至11.3mm的直径。在一些实施例中，导管进入开口和导管退出开口可以分别是圆形的，特别是具有1mm至5mm(如2mm至3mm)的直径。

在一些实施例中，转接器的内表面限定用于接收并引导导管的至少一段的内腔。例如，转接器的内表面可以与导管的表面互补。这样的一个优势是导管被转接器牢固保持。在进一步的实施例中，内腔可以是大体管状的，例如具有1mm至20mm、优选地1.2mm至12mm的直径。在一些实施例中，内腔从导管进入开口大体纵向地延伸到导管退出开口。

UVC光被限定为具有100nm至280nm的范围内的波长的光。在一些实施例中，UVC光在180nm至260nm、优选地180nm至235nm、更优选地200nm至230nm、更优选地220nm±5nm的范围内。在一些实施例中，光源被构造成使得UVC光远离转接器发射，特别是远离转接器的外表面。在一些实施例中，光源被布置成使得UVC光以45°至135°、优选地80°至100°、更优选地90°的发光角度远离转接器发射、特别是远离转接器的外表面。该发光角度为UVC光远离转接器发射的角度。特别地，该发光角度相对于包围光源的外表面测量。例如，90°的发光角度意味着UVC光垂直地远离转接器发射。在一些实施例中，光源被构造成以至多170°(如至多120°，如至多90°)的锥角发射UVC光。

在一些实施例中，该至少一个光源中的至少一个布置在转接器的外表面上。在一些实施例中，该至少一个光源、特别是所有光源布置在转接器的外表面上。在一些实施例中，没有光源布置在转接器的内表面上。换句话说，在这些实施例中，转接器的内表面没有光源。在进一步的实施例中，光源被布置成使得少于5％、优选地少于2％、更优选地少于1％、甚至更优选地0％的发射的UVC光朝向转接器的内表面发射。在一些实施例中，该至少一个光源被布置成使得从该至少一个光源发射的UVC光不朝向转接器的内腔发射。这些实施例的一个优势是放在转接器里面的导管不接触可能引起导管的损害或破坏的UVC辐射。因此，这些实施例创建了用于导管的温和环境并且使得能够使用大范围的不同导管，包括易受UVC辐射引起的破坏影响的那些导管。这些实施例的进一步优势是UVC辐射集中在导管周围的皮肤组织，这使得能量效率高。

在一些实施例中，光源被构造用于远离转接器和/或在转接器内发射UVC光。在一些实施例中，光源被构造用于远离转接器发射UVC光。在一些实施例中，光源被构造用于仅远离转接器发射UVC光。

在一些实施例中，光源被构造成使得当导管插入系统以使导管的外段布置在系统之外并从导管退出开口突出时，导管的外段用从光源发射的UVC光辐照。在一些实施例中，导管的外段具有1mm至100mm、优选地5mm至30mm的长度。

在一些实施例中，转接器的内表面涂覆有涂层，特别是杀菌涂层，如抗菌和/或抗病毒涂层。优选地，在这些实施例中，转接器的内表面被构造成使得涂层与围绕其放置转接器的导管物理接触。在一些实施例中，转接器的外表面包括前外表面，如下文进一步详细描述的。在一些实施例中，转接器的前外表面涂覆有涂层，特别是杀菌涂层，如抗菌和/或抗病毒涂层。涂层可以例如包括氯己定、磺胺嘧啶银、米诺环素利福平、聚维酮碘防腐软膏或杆菌肽/短杆菌肽/多粘菌素B软膏，或其任何组合。转接器的内表面和/或转接器的前外表面可以例如通过贴片(如粘性贴片)涂覆有涂层。因此，系统还可以包括粘性贴片，该粘性贴片包括涂层。粘性贴片可以具有与转接器的前外表面相同的形状。

这些实施例的一个优势是位于导管的外表面或系统(如转接器)上的可以以其他方式通过导管进入身体的微生物、特别是如病毒或细菌的病原体被杀灭，这降低了与使用导管相关联的疾病的风险，如医院获得性感染。

在一些实施例中，该至少一个光源至少部分地邻近、特别是围绕导管退出开口布置并且被构造成使得UVC光能远离转接器发射，特别是远离转接器的外表面。在这个背景下，“至少部分地”指的是在系统包括多于一个的用于发射UVC光的光源的情况下，光源中的至少一个邻近、特别是围绕导管退出开口布置。在一些实施例中，当转接器围绕导管放置时，UVC光沿着导管退出该转接器的方向远离转接器发射。在一些实施例中，该至少一个光源布置在距离导管退出开口10cm、特别地5cm、更特别地1cm的范围内。在一些实施例中，该至少一个光源布置在环内，该环包围导管退出开口并且具有10cm、特别地5cm、更特别地1cm的半径。在一些实施例中，该至少一个光源布置在包围导管退出开口的环内，其中该环具有6mm至160mm、特别地9mm至80mm的圆形外周长。在一些实施例中，该环具有2mm至50mm、特别地3mm至25mm的直径。在一些实施例中，导管退出开口布置在包围导管退出开口的环内的中心处。在一些实施例中，包围导管退出开口的环的中心点位于导管退出开口的中心点。例如，如果导管退出开口是圆形的，导管退出开口的中心点可以与包围导管退出开口的环的中心点相同。这些实施例的一个优势是它们确保UVC光选择性地射入包围导管的那些皮肤区域。由于这些皮肤区域特别脆弱并易于感染，这些实施例高效地降低了综合感染风险。

在一些实施例中，光源(如一个或多个光导的发光开口)均匀分布在导管退出开口周围。均匀分布有助于均匀辐射导管周围的皮肤，这增强了消毒的精确性。

在一些实施例中，该至少一个光源包括以下一者或多者：发光二极管(LED)、激光器、闪光灯、准分子激光、电弧灯、场发射源、宽带半导体和光激发发射源，如UV磷光体。场发射源可以例如为场发射灯，如(阴极)发光磷光体。在一些实施例中，所有光源都是LED。使用LED的一个优势是可以照亮较大区域。

在一些实施例中，该至少一个光源适合用于以至少100μW、优选地400μW至25000μW的辐射通量发射UVC光。

在一些实施例中，系统还包括光导，其被构造用于将UVC光从光导的光接收开口引导到光导的至少一个发光开口，其中该至少一个光源包括光导的发光开口。光导为纤维，如光纤，其适用于引导光。在一些实施例中，光导包括限定发光开口的发光端部分。在一些实施例中，发光端部分具有0.5mm至30mm(如1mm至15mm)的长度，其中该长度沿着光导的纵向延伸。

在一些实施例中，光导的发光端部分包括用于扩展发射的UVC光的横截面的光束扩展器，使得发射的UVC光优选地具有高达4cm

在一些实施例中，发光端部分朝向光导的发光开口逐渐变细。换句话说，在这些实施例中，发光端部分的横截面朝向发光开口减小。这样的一个优势是它减小了光斑尺寸并增大了发散度。

在一些实施例中，横截面朝向发光开口增大、特别是持续增大。换句话说，在这些实施例中，发光端部分为漏斗形。这些实施例的一个优势是增大了光斑尺寸并减小了发射的光的强度密度。

在一些实施例中，发光端部分是球形的。这样的一个优势是增大了集光角。

在一些实施例中，发光端部分包括透镜。这样的一个优势是增大了发射的光的发散度并增大了照亮面积。

在一些实施例中，发光端部分具有球形横截面。在一些实施例中，发光端部分包括漫射器。该实施例的一个优势是从发光开口发射的光已经被漫射，因此照亮了较大皮肤区域。

光导包括第一端和第二端。优选地，光接收开口布置在光导的第一端上，并且发光开口布置在光导的第二端上。可选地，光导另外包括布置在第一端和第二端之间的发光开口。另外包括布置在其两端之间的发光开口的光导可以标记为侧发光。包括布置在光导的两端之一上的发光开口的光导可以标记为端部发光。侧发光可以例如通过对光导进行微雕来实现。

在一些实施例中，光导包括第三端，并且还可以包括第四端以及可选地更多端。例如，光导可以包括连接第一端、第二端和第三端的光束扩散点。例如，光可以通过第一端进入光导、可以向上穿过光导到达光束扩散点并且可以扩散到第一光束部分(其传到光导的第二端)和第二光束部分(其传到光导的第三端)中。可以理解，光导可以另外包括进一步的光束扩散点和进一步的端部。这些实施例的一个优势是包括光束扩散点减少了光导的整体数量、体积和重量，这减小了重量和体积。

使用光导的一个优势是它们避免与电气部件相关联的风险，如靠近脆弱皮肤组织的电击或发热。在一些实施例中，光导包括光纤。此外，光导的示例包括液体光导和抗日晒光导，如抗日晒光纤。

在一些实施例中，系统还包括至少一个发射室，其包括该至少一个光源中的至少一个并且可选地还包括滤光器和/或漫射器。在这些实施例中，滤光器和/或漫射器优选地布置成使得从光源发射的UVC光穿过滤光器和/或漫射器。在一些实施例中，滤光器被配置用于选择性地用UVC范围之外的波长过滤光。换句话说，在这些实施例中，仅有UVC光可以穿过滤光器。这确保了皮肤仅接触波长在期望的感兴趣范围中的UVC光。再者，这确保了由辐射引起的皮肤破坏降到最低。在一些实施例中，漫射器被构造成散射UVC光以使漫射的UVC光被发射到导管周围的皮肤。在一些实施例中，漫射器包括熔融石英玻璃或氟化镁玻璃，其中玻璃表面优选地被磨平、蚀刻或磨砂。漫射器的一个优势是导管周围的皮肤用UVC辐射均匀辐照。换句话说，理想情况下，导管周围的皮肤的整个表面积受到UVC辐射。这有助于高可靠性和再现性，并且进一步降低了感染风险。

在一些实施例中，系统还包括发射室。发射室包括该至少一个光源中的至少一个。例如，发射室可以包括至少一个光导的发光开口和/或可以包括至少一个LED。在一些实施例中，发射室包括该至少一个光源，例如所有光源。在典型的实施例中，该至少一个光源布置在发射室内。在一些实施例中，该至少一个光源被布置成使得UVC光能够从发射室发射。在一些实施例中，发射室包括滤光器，其布置在发射室内。在一些实施例中，滤光器被布置成使得从光源发射的UVC光穿过滤光器。在一些实施例中，发射室包括漫射器，其布置在发射室内。在一些实施例中，漫射器被置成使得从光源发射的UVC光穿过漫射器。

在一些实施例中，该至少一个发射室形成转接器的外表面的一部分、优选地转接器的前外表面的一部分。形成转接器的外表面的一部分的发射室表面被限定为发射室的前外表面。发射室的前外表面可以例如具有1mm

在一些实施例中，发射室具有内表面，其至少部分地、优选地完全地覆盖有散射层，该散射层被构造成散射和反射UVC光。在一些实施例中，散射层被构造成反射至少50％、特别地至少60％、更特别地至少70％、更特别地至少80％、更特别地至少90％、更特别地至少95％、更特别地至少98％、更特别地100％的入射UVC光。在一些实施例中，散射层被构造成散射至少50％、特别地至少60％、更特别地至少70％、更特别地至少80％、更特别地至少90％、更特别地至少95％、更特别地至少98％、更特别地100％的入射UVC光。在一些实施例中，至少50％、特别地至少60％、更特别地至少70％、更特别地至少80％、更特别地至少90％的发射室内表面覆盖有散射层。在一些实施例中，散射层可以包括铝，例如由铝制成。作为进一步的示例，散射层可以包括聚四氟乙烯(PTFE)，优选地由其制成。作为进一步的示例，散射层可以包括UV磷光体，例如由UV磷光体制成。UV磷光体可以例如通过电子束激活。在一些实施例中，最靠近转接器的后外表面的至少发射室的内表面覆盖有散射层。这些实施例的一个优势是它们通过散射原本不会被反射而是被吸收的光束增大了从发射室发射的UVC光的强度。在一些实施例中，散射层与滤光器和/或漫射器相对布置。使用由PTFE制成的散射层的一个优势是它可以与MRI程序一起使用，因为它不会干扰MRI程序。PTFE的一个进一步的优势是它具有比铝高的反射率。

在一些实施例中，该至少一个发射室布置在距离导管退出开口1mm至50mm、优选地1mm至20mm的范围内。

在一些实施例中，系统包括至少两个、优选地两个至十个、更优选地四个至八个发射室。在一些实施例中，每个发射室包括一个至15个、优选地一个至六个、更优选地一个光源。光源可以例如是LED或光导的发光开口。在一些实施例中，发射室布置在距离导管退出开口1mm至50mm、优选地1mm至20mm的范围内。在一些实施例中，发射室分别与导管退出开口之间以及彼此之间具有相同的距离。换句话说，发射室可以以对称的形式布置在导管退出开口周围。这些实施例的一个优势是它们使得皮肤被均匀辐照。例如，发射室可以以六角形的形式布置在导管退出开口周围。

在一些实施例中，系统包括一个发射室。在一些实施例中，该一个发射室包括三个至15个、特别地四个至八个(如六个)光源。光源可以例如包括LED或光导的发光开口。在一些实施例中，发射室包围导管退出开口。在一些实施例中，发射室布置在距离导管退出开口1mm至50mm、优选地1mm至20mm的范围内。这些实施例的一个优势是它们使得皮肤被均匀辐照。在一些实施例中，导管退出开口形成发射室的一部分。例如，导管可以延伸通过发射室。

在一些实施例中，发射室可以与转接器的周围外表面平齐。例如，转接器的前外表面可以与转接器的周围外表面平齐。这些实施例的一个优势是系统具有可以牢固安置在例如患者皮肤上的光滑的外表面。此外，这些实施例有助于UVC辐射仅高效并集中地发射到围绕该导管的皮肤，而不到皮肤的其他部分，这增加了效率并将辐射对皮肤造成的整体破坏风险降到最低。在一些实施例中，滤光器和/或漫射器形成转接器的外表面的一部分。例如，滤光器和/或漫射器可以封闭发射室。

在一些实施例中，转接器的外表面限定位于导管退出开口周围的凹陷。发射室或该至少一个光源可以布置在凹陷中。这些实施例的一个优势是，通过布置在凹陷中，保护该至少一个光源免受破坏。进一步的优势是凹陷聚焦了从光源发射的UVC光，并因此限制了与UVC辐射接触的皮肤区域，这降低了UVC辐射引起的皮肤破坏的整体风险。

在一些实施例中，转接器的外表面包括包围导管退出开口的前外表面、与前外表面相对的后外表面和布置在前外表面与后外表面之间的侧外表面。在这些实施例中的一些实施例中，光源被构造成使得光远离前外表面发射。

前外表面和后外表面可以例如具有相似的形状和/或尺寸。例如，前外表面和/或后外表面可以是卵形的，如圆形的或椭圆形的。前外表面和/或后外表面可以具有0.25cm

在一些实施例中，转接器具有0.05cm

在一些实施例中，侧外表面为罩式表面。在一些实施例中，侧外表面周向包围转接器。在一些实施例中，侧外表面具有0.02cm

在一些实施例中，前外表面为大体平面的，并且适用于将系统安置在皮肤上，特别是直接放在皮肤上。这有助于对皮肤的受控辐射，并因此将由过量UVC辐射引起的皮肤破坏风险降到最低。

在一些实施例中，发射室形成转接器的前外表面的一部分。优选地，发射室布置在导管退出开口周围。这些实施例使得能够仅对包围曾经、正在或将要插入皮肤中的导管的皮肤的那些部分进行区域选择性辐照。这确保降低了与UVC辐射相关联的皮肤破坏风险。

在一些实施例中，至少50％(如至少60％)、特别地至少70％、更特别地至少80％、甚至更特别地90％、优选地全部发射室形成转接器的前外表面的一部分。在一些实施例中，至少50％(如至少60％)、特别地至少70％、更特别地至少80％、甚至更特别地90％、优选地全部光源形成转接器的前外表面的一部分。光源可以包括至少一个光导的一个或多个发光开口和/或一个或多个LED。

在一些实施例中，系统包括1-20、优选地3-7(如5)个光导，每个光导都具有至少一个、优选地多个发光开口。光导可以是端部发光的并且可以可选地另外是侧发光的。在一些实施例中，每个光导包括布置在转接器外部的外部段和布置在转接器内部的内部段。在一些实施例中，转接器包括用于光导进入转接器的光导进入开口。在一些实施例中，光导进入开口布置在转接器的侧外表面中。光导可以至少部分地捆绑在一起以形成一个或多个光导束。在一些实施例中，一个或多个光导的外部段捆绑在一起以形成光导束。一个或多个光导的内部段可以或可以不捆绑。光导束减少了松散光导的数量并因此使该系统在处理和使用方面更加实用。

在一些实施例中，光导是抗日晒的。抗日晒指的是增加了UVC光的传输并减少了由UV接触引发的材料降解。抗日晒可以通过纤维芯的高OH熔融石英涂层来实现。

在一些实施例中，转接器包括优选地以形式适合的方式彼此可拆卸连接的第一转接器部和第二转接器部，特别是由它们组成。在这个背景下，可拆卸指的是不毁坏第一转接器部和第二转接器部的结构完整性。它包括多个连接和断开圈。在典型的实施例中，第一转接器部和第二转接器部是可分离的。在一些实施例中，第一转接器部和第二转接器部分别具有相交于、特别是平分转接器的腔的连接表面，使得第一转接器部包括转接器的内表面的第一段并且第二转接器部包括转接器的内表面的第二段。转接器的内表面的第一段和转接器的内表面的第二段可以具有互补的形状。在一些实施例中，第一转接器部和第二转接器部分别具有相交于、特别是纵向平分转接器的腔的连接表面。纵向指的是腔的纵向方向，其从导管进入开口延伸到导管退出开口。在一些实施例中，腔是大体管状的，并且纵向方向指的是管子沿其延伸的方向，即管子的长度。

这些实施例便于将转接器放置在导管周围。特别地，它们使在导管已经被插入患者的皮肤中之后转接器可以被放置在导管周围成为可能。形式适合方式增强了放置在导管周围后系统的稳定性，并因此增强了可以对导管周围的皮肤消毒的安全性和精确性。

在一些实施例中，转接器由对UVC辐射不可透过的材料制成。在这个背景下，不可透过指的是UVC辐射的传输少于10％、特别地少于5％、更特别地少于1％、更特别地0％。例如，转接器可以由聚合物制成，特别是对深UV光不透明的聚合物。这些实施例确保了仅辐照导管周围的那些皮肤部分，并且皮肤的其他部分不受UVC辐射。因此，降低了与UVC辐射相关联的皮肤破坏的整体风险。

在一些实施例中，系统、特别是转接器是大体管状的。它可以具有2mm至50mm、特别地2mm至30mm、更特别地2mm至12mm的直径。形状可以是朝向前外表面逐渐变细。这些实施例的一个优势是它们便于将系统、特别是转接器插入皮肤，如表皮或，可选地，真皮。

在一些实施例中，系统包括1-20个、优选地3-7个(如5个)光源。光源可以包括以下一者或多者：LED和/或光导，特别是一个或多个光导的发光开口。例如，系统可以包括1-7个、特别是3个LED。系统可以替代地或另外地包括1-20个、优选地3-7个(如5个)光导。光导可以包括至少一个、如1-20个发光开口。在一些实施例中，光源的总数量少于20个，如少于10个，如7个。使用七个光源的一个优势是七个对应的光导能够高效包装在六角形构造中。

发现这些实施例在提供足够的UVC辐射以对导管周围的皮肤有效消毒和不提供过量的UVC辐射(这将增加UVC辐射相关皮肤损坏的风险)之间取得了有利的平衡。

在一些实施例中，系统还包括UVC光生成器，其与至少一个光导的光接收开口光学通信。UVC光生成器优选地包括激光器和/或准分子激光。在一些实施例中，光生成器与至少一个光导的光接收开口连接。在一些实施例中，光生成器生成UVC光，优选地仅生成UVC光。在一些实施例中，光生成器是便携式的。这使系统更实用。例如，光生成器可以附接到或定位在患者的床或其他医疗设施处。

在一些实施例中，系统包括用于固定和引导导管以及可选地至少一个光导的引导元件。引导元件优选地与转接器分离。引导元件包括用于将引导元件安置在皮肤上的大体平面的安置表面和用于固定导管的环形外套，其中环形外套是可打开的。优选地，环形外套是可释放打开的。引导元件增强了导管在皮肤上的固定性，并因此有助于对皮肤的受控消毒。

在本发明的第二方面中，通过包括导管和如本文公开的系统的导管组件，特别是关于本发明的第一方面，实现了总的目的。导管插入如本文公开的系统的转接器中，特别是关于本发明的第一方面。

在本发明的第三方面中，通过对插入患者皮肤的导管周围的皮肤组织消毒的方法实现了总的目的。该方法包括将本文公开的系统安装到导管，特别是关于本发明的第一方面。该方法还包括，随后，定位该系统以使转接器的外表面、优选地前外表面位于导管周围的皮肤组织的2cm、优选地1cm内，更优选地与所述皮肤组织接触。该方法还包括，随后，用从至少一个光源发射的UVC光辐照导管周围的皮肤组织。系统的安装可以例如包括将导管插入系统，特别是插入本文公开的转接器。

在一些实施例中，该方法还包括提供如本文公开的导管的步骤。

在一些实施例中，间歇地或不断地辐照皮肤组织。在一些实施例中，每次应用时辐照皮肤组织0.01秒至60分钟。

在一些实施例中，导管周围的皮肤组织用通过至少一个光导的发光开口发射的UVC光辐照。

在一些实施例中，从至少一个光源、特别是从至少一个光导的至少一个发光开口发射的UVC光以至少100μW、优选地400μW至25000μW的辐射通量发射。所示范围指的是发射的光的辐射通量。

在本发明的第四方面中，通过导管在系统中的用途，特别是关于如本文公开的本发明的第一方面，实现了总的目的。在一些实施例中，导管的用途是离体的。

根据第五方面，还公开了由转接器和使用UVC光的管子构成的系统，该转接器带有用于对导管周围的皮肤组织进行原位消毒的光导。

在一些实施例中，转接器可以放置在导管周围，靠近或直接放置在人体皮肤处。

在一些实施例中，转接器可以围绕穿孔部位内的表皮层中的导管放置和插入。

在一些实施例中，光导被构造成发光以针对插入部位周围的组织的外部区域。在一些实施例中，光导可以针对插入部位内的表皮层。在一些实施例中，光导可以针对导管的外壁。在一些实施例中，光导可以是转接器中内置的光纤。在一些实施例中，光导可以是可附接到转接器的光纤。在一些实施例中，光导可以是抗日晒光纤。在一些实施例中，光导可以是侧发光光纤和/或端尖发光光纤。

在一些实施例中，光导可以由原位发光资源(如LED、光激发发射或化学反应)补充。

在一些实施例中，UVC光处于200nm和230nm的波长内，优选地在220nm波长周围的窄带处。

在一些实施例中，系统可以可选地通过另外的光导偶联到UVC光源。

在一些实施例中，UVC光源可以经由光导同时连接到几个转接器，用于对多个导管或管子消毒。

在一些实施例中，UVC光源可以是激光器或准分子激光或具有用于选择期望的波长的合并滤光器。

在一些实施例中，UVC光源可以附接到墙上、患者的床上或其他医疗设施上。

在一些实施例中，UVC光源可以用电子或机械装置编程，用于在诸如光强度和持续时间之类的参数方面的治疗适应性。该装置可以连接到用于可用性和数据采集的基于微控制器的界面。

在一些实施例中，转接器由UVC中的非透明外层材料构成，以限制并控制消毒过程的区域。

在一些实施例中，转接器可以由将经由偶联机构组装的多个部分构成。

在一些实施例中，转接器可以通过身体或四肢周围的绷带、石膏或绑带固定到位。

转接器被构造用于插入患者体内的医疗导管和管子，用于不同的目的，如静脉注射药物、胸部引流、透析和空气通气等。在转接器内，诸如光纤的光导放置在原位直接靶向易感染部位。这指的是通过照射远UVC光(200nm至230nm)对插入孔周围和插入孔内的皮肤进行消毒。那些光纤可以通过端点发光或侧发光设计传递光。

在一些实施例中，转接器本身在插入过程之前、期间或之后放置在导管周围。偶联机构关闭导管周围的转接器。最终，它将靠近人体皮肤固定和放置，或者直接固定和放置在人体皮肤处。

UVC光源，如激光器或准分子激光等，可以固定在床上或其他基础设施处，并且可以通过光导以特定间隔把光发射到转接器。

应用的强度水平、持续时间和时间间隔可以随着不同的导管插入过程和患者状态而变化。一旦偶联上并且转接器中的光导连接到UVC源，就可以自动或手动消毒。

尽管插入患者体内的医疗导管和管子(例如用于静脉注射药物)是必不可少的救生装置，但它们也可能损害患者的健康。原因是普通的病原体可以在装置表面和这些导管和管子的插入点周围的人体皮肤上形成生物膜，从而增大感染风险。在一些实施例中，系统为消毒装置，其可以用作即插即用应用于导管和管子上的附加转接器，所述导管和管子通过光导(例如人体皮肤的易感染部位上的光纤)照射并靶向原位远UVC光(200nm至230nm)。本公开主要涉及静脉内导管，包括外周插入的中心导管(PICC)，但它也可以用于其他医疗导管和管子，例如胸部引流管、留置胸膜导管(IPC)、尿路导管、长期和短期血液透析导管、腹膜透析导管、心室外引流(EVD)管、气管插管、糖尿病手术和人造造口手术等。

应当理解，上述一般描述和以下详细描述都呈现了实施例，并且旨在提供用于理解本公开的性质和特征的概览或框架。包括附图是为了提供进一步的理解，并将其纳入本说明书并构成本说明书的一部分。附图示出了各种实施例，并且与说明书一起用于解释所公开的概念的原理和操作。

附图说明

根据下文给出的详细描述和附图将更充分地理解本文所描述的发明，这些附图不应被认为是对所附权利要求中所描述的本发明的限制。附图显示：

图1示出了本文公开的以光导为特征的系统的实施例(图1a-1f)；

图2示出了本文公开的以漫射器(图2a-2e)和发射室(图2f-2h)为特征的系统的不同实施例；

图3示出了本文公开的以滤光器和杀菌涂层为特征的系统的实施例(图3a-3c)；

图4示出了本文公开的以LED为特征的系统的实施例(图4a-4c)；

图5示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有内置光纤的转接器的示例性实施例的前透视图(图5a)和侧面透视图(图5b)；

图6示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有第一版内置光纤的转接器的示例性实施例的侧面透视图；

图7示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有第二版内置光纤的转接器的示例性实施例的侧面透视图；

图8示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有第三版卷绕内置光纤的转接器的示例性实施例的侧面透视图；

图9示出了(例如与本公开的第五方面有关)示出偶联机构的转接器的示例性实施例的侧面透视图；

图10示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有与皮肤距离短的内置光纤的第二版转接器的示例性实施例的前透视图和侧面透视图；

图11示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有与皮肤距离短的内置光纤的第二版转接器的示例性实施例的前视图；

图12示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有内置光纤的插入孔中的插入单元的示例性实施例的前透视图和侧面透视图；

图13示出了(例如与本公开的第五方面有关)带有内置光纤、用于胸部引流管的转接器的示例性实施例的前透视图；

图14示出了(例如与本公开的第五方面有关)用于插入患者头骨中的外部脑室引流管的转接器的示例性实施例的前透视图。

具体实施方式

现在将详细参考某些实施例，其示例在附图中示出，其中示出了一些但不是全部特征。实际上，本文公开的实施例可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。只要可能，相似的附图标记将用于指代相似的部件或零件。

图1a-1e示出了本文公开的系统3的实施例。系统3包括放置在导管2周围的转接器4，该导管插入人类患者的皮肤1中。转接器4安置在皮肤1上。转接器4包括导管进入开口5和导管退出开口6，导管2分别通过导管进入开口和导管退出开口进入并退出转接器4。系统3还包括光导8，其通过光导进入开口7进入转接器4。图1a中示出的转接器4包括内表面(在图1a中不可见)和外表面。外表面包括前外表面10、与前外表面10相对的后外表面11和前外表面10与后外表面11之间的侧外表面12。

图1b、1c和1d示出了与图1a示出的实施例相同的实施例，但是从不同视角。特别地，图1b示出了包围导管进入开口5的后外表面11，并且图1c和图1d示出了包围导管退出开口6的前外表面10。图1c和图1d还示出了，系统3的所示实施例还包括光导8，该光导包括多个发光开口。发光开口充当用于发射UVC光的光源9。在所示实施例中，发光元件都形成前外表面10的一部分，使得UVC光直接从光源9发射到导管2周围的皮肤1。在所示实施例中，导管退出开口6具有5mm的直径，并且前外表面10为椭圆形，具有2cm的高度和1.5cm的宽度。在其他实施例中，几乎整个前外表面都能够发射UVC光。

图1e示出了与图1a的视角相同的实施例，但是没有示出导管或皮肤1。代替地，图1d示出了侧外表面12和腔14，从该视角，该腔正常来说将隐藏在侧外表面12后面。在所示实施例中，由转接器的内表面限定的腔14具有管状形状，并且从导管进入开口5延伸到导管退出开口6。进一步，内腔相对于前外表面10以30°的角度布置。

图1f示出了系统3的与图1d所述的实施例相似的实施例。在图1f示出的实施例中，光导8包括多个离散的发光开口，其充当光源9。

图2a-2d示出了本文公开的系统3的实施例，其与图1a-1f示出的实施例相似。图2a-2d示出的系统3还包括具有前外表面10、后外表面11和侧外表面12的转接器4。再者，导管2通过导管进入开口5进入转接器4并通过导管退出开口6退出转接器。为了便于说明，导管2以连续的方式示出，尽管从图2a所示的视角来看，转接器4所围绕的导管2的部分通常无法从该视角看到。

所示系统3还包括漫射器15，它是环形的并包围导管退出开口6，如图2b所示。漫射器15包括在透镜16中。所示实施例还包括光源9。光源9通过光导8的发光端实现，如图2c和图2d所示。透镜16形成转接器4的外表面的一部分，具体是形成其前外表面10的一部分。漫射器15布置在光源9与皮肤(未示出)之间，使得从光源9发射的UVC光穿过漫射器15。

图2e示出了本文公开的系统3的实施例，其与图1a-1f示出的实施例相似。图2e所示的系统3包括五个矩形漫射器棒15。

图2f、2g和2h示出了本文公开的系统3的实施例，其与图1a-1f示出的实施例相似。所示实施例包括六个发射室27。如图2f的截面图所示，所示实施例的发射室27具有双曲线横截面。发射室27还可以包括散射层和滤光器。如图2g示出的前视图所示，发射室27围绕导管退出开口6对称布置。每个发射室27包括光导8(如光纤)的一个发光开口。图2f、2g和2h还示出了系统3可以不包括漫射器15或包括一个或多个漫射器。例如，如图2g所示，系统3可以包括漫射器15。

图3a-3b示出了本文公开的以滤光器17为特征的系统3的实施例。滤光器17包括在发射室中。除了滤光器17，发射室还包括光源9和漫射器15。该实施例还包括透镜16。发射室形成转接器4的外表面的一部分，具体是形成其前外表面10的一部分。滤光器17和漫射器15布置在光源9与皮肤(未示出)之间，使得从光源9发射的UVC光穿过漫射器15。

图3c示出了系统3的与图3a-3b示出的实施例相似的实施例，但是还包括杀菌涂层18。杀菌涂层通过杀菌贴片实现，该杀菌贴片可拆卸地附接到转接器4的前外表面10。

图4a-4c示出了本文公开的包括作为光源9的LED的系统3的实施例。所示实施例包括三个LED，每个都具有35mm的直径。LED围绕导管退出开口均匀布置。LED包括在发射室中，该发射室也包括透镜16。发射室形成转接器4的前外表面10的一部分。所示实施例还包括用于为LED供应电力的电缆29。电缆29直接连接到LED或PCB 28。所示实施例还包括透镜16。还示出了导管进入开口5。该实施例还包括印刷电路板28。

图5-14主要涉及根据本发明的第五方面的系统的实施例。根据第五方面的系统的转接器被构造用于插入患者体内的医疗导管和管子，用于不同的目的，如静脉注射药物、胸部引流、透析和空气通气等。在转接器内，诸如光纤的光导直接靶向易感染部位放置。这指的是通过原位照射远UVC光(200nm至230nm)对插入孔和管子周围和插入孔或管子内的皮肤进行消毒。那些光纤可以通过端点发光或侧发光设计传递光。

转接器本身在插入过程之前、期间或之后放置在导管周围。偶联机构关闭导管周围的转接器。最终，它将靠近人体皮肤固定和放置，或者直接固定和放置在人体皮肤处。

UVC光源，如激光器或准分子激光等，固定在床上或其他基础设施处，并且通过光导以特定间隔把光发射到转接器。

应用的强度水平、持续时间和时间间隔可以随着不同的导管插入过程和患者状态而变化。一旦偶联上并且转接器中的光导连接到UVC源，就自动或手动消毒。此外，不同导管或管子的多个转接器可以同时应用相同的UVC源。

本发明主要涉及静脉内导管，包括外周插入的中心导管(PICC)，但它也可以用于其他医疗装置，例如胸部引流管、留置胸膜导管(IPC)、尿路导管、长期和短期血液透析导管、腹膜透析导管、心室外引流(EVD)管、气管插管、糖尿病手术和人造造口手术等。

远UVC消毒针对环境中存在的不同类型的细菌，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肠炎沙门氏菌、肠球菌、枯草芽孢杆菌、绿脓杆菌和真菌性肺炎等。

图5是转接器4的实施例，该转接器附接到患者皮肤1上，导管2通过该转接器插入身体中。作为光导8的光纤将UVC递送到转接器中，而内置光纤8的端尖均匀照射围绕插入点的人体皮肤。然后光导的相对端连接到UVC光源，如激光器或准分子激光。此UVC光源能够生成期望波长的UVC。UVC光源可以以规律的时间间隔打开和关闭，这取决于消毒疗法的要求。例如，微控制器能用于使该过程自动化。

图6/图7/图8描绘了转接器4中的光纤8的不同布置概念，它可以是端点发光的、侧发光的，并且可以卷绕(或其组合)在围绕导管2的转接器内。

图9描绘了用于转接器4的偶联机构的一个概念。然后医生将能够决定何时用锁定机构19关闭转接器(在插入导管之前、期间或之后)。

图10描绘了附接到靠近皮肤1的插入孔的导管2的外表面的第二版转接器4，导管通过该转接器插入患者体内。转接器具有能够经由粘合材料或绑带固定到患者身体1以稳定导管的平底表面。转接器4带有光纤8，优选地抗日晒光纤，其针对UVC辐射具有提高的耐用性。多个光纤一起组合成光纤束，并且机械偶联到UVC光源，如激光器或准分子激光等。

图11示出了第二版转接器和导管组件的截面图，其中光纤8的多个端尖均匀分布在该转接器4中。转接器由两个对称单元组成，所述单元能够在偶联点20和21处夹在一起。这允许与任何导管或管子轻松地即插即用。光纤的端尖分散了UVC辐射，使得插入孔周围的患者皮肤的区域与导管2的外表面一起被照射。这样，UVC辐射能够对插入孔附近的所有关键区域消毒。

图12描述了转接器4的进入身体的附加插入单元22，其涉及包围导管的表皮组织的内部消毒。该插入单元22包含内置光纤8，所述光纤是侧发光的23，由此放射状地分散UVC。以这种方式，UVC辐射能够照射导管周围的内部人体组织，从而限制病原体进一步进入患者体内。

图13示出了用于胸部引流管24的转接器4，该转接器连接到引流系统25，该引流系统附接到患者皮肤上。光纤8将UVC递送到转接器中，而这些内置光纤8的端尖均匀照射围绕插入点的人体皮肤。然后光导的相对端连接到UVC光源9，如激光器或准分子激光。

说明书中使用的词语为描述性词语，而不是限制性词语。应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。

图14示出了用于外部脑室引流管26的转接器4，该外部脑室引流管插入患者的头骨中。

附图标记列表

1皮肤

2导管

3系统

4转接器

5导管进入开口

6导管退出开口

7光导进入开口

8光导

9光源

10前外表面

11后外表面

12侧外表面

13内表面

14内腔

15漫射器

16透镜

17滤光器

18杀菌涂层

19锁定机构

20第一偶联点

21第二偶联点

22插入单元

23侧发光

24胸部引流管

25引流系统

26外部脑室引流管

27发射室

28印刷电路板(PCB)

29电缆