[发明专利]用于高粘度流体皮下输送的装置和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及流体的皮下输液领域，尤其是涉及用于高粘度治疗流体的皮下输送的输液装置和方法。

背景技术

用于将治疗流体输送至患者身体的标准方法是通过注射或输液实现的。治疗流体的静脉输送包括，通过刺穿患者血管，例如用注射针，将流体直接施加到患者的循环血流中。每年，仅在美国医院中，从业者就要适当地放置超过25,000,000的静脉内导管。不论怎样，静脉内放置需要技术，由于皮肤色素沉着、血管硬化、脆弱、塌陷导致难以通过静脉进入，或者由于受压导致肥大或迷走神经反应，患者通常经受失败的尝试。而且，导管并发症包括机能失常、栓塞、感染以及外渗，降低了全身访问，增加了护理的成本。

可替代地，通过将针插入到皮肤内而将治疗流体直接施加到皮下组织中，穿过皮肤的表皮和真皮层而将流体直接输送至皮下组织。治疗流体的皮下输送避免了多种静脉并发症并且降低了成本。例如，最近的两项研究结果表明，皮下水合与静脉内水合相比，插管的成本可以降低大约三分之二。因为皮下导管放置不太需要技术，患者和护理员可以发展专门技术。皮下导管位置最小化了出血和栓塞风险。另外，如果发生感染，其典型地是局部的并且具有多个用于针放置的放置点，包括例如上胸腔、手臂、上背、腹部和大腿。

皮下的组织或皮下组织是直接处于真皮下的疏松结缔组织层。其主要由脂肪组织组成，其厚度取决于存在的脂肪量，存在的脂肪量很大程度上是由身体区域和个人决定的。皮下注射的治疗剂必须穿过皮肤的疏松结缔组织，以便达到它们的预定目标，诸如血管和淋巴管下方。

皮下空间是由被结缔组织围绕的胶原组成的，结缔组织包括透明质酸，一种粘多糖。透明质酸是在哺乳动物身上发现的，主要存在于结缔组织、皮肤、软骨和滑液中。透明质酸还是眼睛玻璃体的主要组成部分。透明质酸为透明质酸酶的主要酶作用物，是[GlcNAc.β.1-4GlcUA.β.1-3]_n的重复二糖，其以高分子量的线性多聚糖存在体内。透明质酸酶对透明质酸的降解是通过β-N-乙酰基-己糖胺-[1→4]-糖苷键的裂解或β-gluconorate-[1→3]-N-乙酰基葡萄糖粘键的裂解来完成的。透明质酸的高粘度凝胶状稠度是皮下扩散的主要障碍。

通常，为了将来自外源的流体皮下分散到患者体中，将空心针的近端插入患者的皮肤，从而提供到达患者皮肤下期望的皮下注射位置的通道。位于患者表皮外的空心针远端连接至含有治疗流体的储存器或与其流体连通。为了便于输送流体，通常向储存器施加压力，以便使流体通过储存器和空心针而到达皮下组织。

治疗流体诸如生物制剂的皮下输液，相对于经皮给药传递的其它方法具有优点。但是，由于其复杂性、皮下层的三维结构，部分由于透明质酸的存在，通过皮下输液而施用的治疗剂的类型和数量受到限制。例如，高粘度治疗流体的皮下输液提出了特殊的挑战。一个特殊挑战就是在输液期间，能够实现具有粘性特性的治疗剂的合适流速，这样治疗剂能保持其功效从而避免有害的副作用，诸如不必要的疼痛或浮肿。

不幸的是，用于将粘性流体治疗剂皮下输送至皮下组织的方法和装置还未被描述，这样的装置允许用于大量不同的粘性流体治疗剂以及大容积流体的给药。

发明内容

本发明部分地基于创新性的皮下输液系统的发现，该系统允许粘性治疗流体的有效输送以及大容积流体的输送，同时避免了不利的副作用并提高了患者舒适度。

相应地，一方面，本发明提供了一种用于输送粘性治疗流体的皮下输液系统。该系统包括输液针和分配装置。输液针是空心的并且包括一个轴，该轴具有恒定直径的内部管道，在针的远端和近端的开口之间限定了流体通道。输液系统还包括围绕或者连接至针的外侧的毂，该毂具有从中穿过的孔，该孔与针管道流体连通。

在各种具体实施方式中，针可以是24至27Ga的针，其具有直孔以及大约4至6mm的长度(从毂至针的近侧开口处测量)。药物分配装置固定在毂处，与针的远侧开口流体连通并且包括大约3至100mL的治疗流体组合物。系统被构造成以大约1-20mL/分钟的流速来皮下输送治疗流体组合物。在一个具体实施方式中，针和输送装置经由管道流体连通，该管道将针的远侧开口连接至药物分配装置。可替代地，在另一具体实施方式中，分配装置与针直接流体连通。可替代地，在另一具体实施方式中，分配装置经由设置在流体储存器和针远侧开口之间的腔室而与针流体连通。