CN1244809A - 医用液体注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体注射装置,包括一个管,其上至少有一个第一液体阻塞系统(7)。按照本发明,在所述第一阻塞系统的上游有一个调节系统(4),所述两个系统之间形成一个中间段,在该中间段中,在不注射时,压力大于所述第一阻塞系统下游的压力,以将所述第一阻塞系统处的任何液体渗漏导向下游。本发明可应用于注射医学成像用的对比液的注射泵中。

Description

医用液体注射装置

本发明涉及一种医用液体注射装置。

这样的装置例如可以用于注射医学成像用的对比液的注射泵。

向患者注射液体导致的主要问题是，注射装置有被患者污染的危险。事实上，当对患者使用一种液体时，存在被注射液体逆流的危险，而被注射液体可能已经与患者接触了。同样，在不注射时，存在被污染媒介比如患者的病菌向注射装置方向的迁移污染的危险。这种情况使得，当要治疗一个新的病人时，往往必须更换已用过的装置的所有部件。

在现有技术中，有若干种装置可以减少逆流的危险：MEDEX S.A.(股份有限)公司的EP-A-648513公开了例如一种带止回阀门的注射器。KABIPHARMACIA GmbH和PFRIMMER-VIGGO GmbH公司的EP-A-279028公开了一种带止回阀门的液体注射装置，其特征在于其开启压力可在两种状态间调节。

尽管现有技术中的前述装置减少了逆流的危险，但所述止回阀门总是存在渗漏的危险。当不注射时，这种渗漏的危险尤其大。

因此，本发明的目的就是要完全消除逆流的危险。另外，本发明的目的还在于，对于为避免所述逆流而设置的安全装置，如果逆流还是发生了的话，要将任何泄漏都检测出来。

为此，使用一种医用液体注射装置，后者包括一个管，其上至少有一个第一液体阻塞系统，比如一个止回阀门。另外，在所述第一阻塞系统的上游有一个调节系统，所述两个系统之间形成一个中间段，在该中间段中，在不注射时，压力大于所述第一阻塞系统下游的压力。这样，在所述第一阻塞系统处发生的任何液体渗漏都是朝向下游，通过测量有关的压力降，可以检测出所述中间段的任何渗漏。

前述术语“下游”和“上游”分别指朝向患者的方向和相反的方向。

所述调节系统可以例如是一个第二止回阀门，或者是一个管路挤压系统，比如MALBEC S.A.公司的专利FR 8903234中所述的蠕动盒的滚轮。

应当注意到，不能将所述调节系统视作与所述第一阻塞系统无关的简单的辅助安全装置。

恰恰相反，所述两个系统构成一个相互作用的组件，因为，所述调节系统的存在使得可以在所述两系统之间确立，或者也可能是维持正压力，这个正压力会阻止从所述第一阻塞系统下游向所述中间段方向的任何可能的液体渗漏。

另外还应指出，在没有渗漏时，所述二系统间的压力是恒定的，因为，所述两系统之间的空间充满了液体，而如同任何别的液体一样，所述液体是不可压缩的。

为了提高所述装置的安全性，还希望具有若干不同种类的系统。这样，如果某个系统缺失了，第二个系统仍可以与现有技术类似的方式起作用。

另外，利用若干不同种类的系统，更具体地说是利用若干以具有各自不同的开启压力为特征的系统，当在所述中间段中存在渗漏或压力升高的情况时，可以导引所述液体的方向。

特别地，如果所述第一阻塞系统的开启压力低于所述调节系统的开启压力，当中断注射时，液体的任何运动都将朝下游进行，同时所述调节系统在所述第一阻塞系统之前关闭，并由所述压力避免了所述装置在所述第一阻塞系统上游的部位受到任何污染。

同样，在所述中间段中的压力升高的情况下，所述第一阻塞系统在渗漏的情况下是第一个可以开启的，从而将所述液体导向所述第一阻塞系统的下游，从而阻止了向所述中间段方向的逆流。

还可以想像得到，所述调节系统的两个开启压力可以是相同的，但这只在这样的情况下可能：在不进行注射时，所述开启压力大于所述第一阻塞系统下游的压力。

另外，希望所述第一阻塞系统的开启压力大于在该系统上游因为患者未进行注射而可能产生的最大压力。另外，在不进行注射时，有必要使所述第一阻塞系统的开启压力大于所述中间段的压力。

在多数情况下，在不注射时，所述第一阻塞系统下游的压力与患者的静脉压力相适应。

在另一种最佳实施例中，在管路上所述二调节系统之间安装一个分离系统。该分离系统在下游形成一个一次性使用的管，在上游形成一个可重复使用的管。

这样，在只有该分离系统下游的管被污染的情况下，可以仅仅更换装置的该部分，而对于其他患者，装置的其余部分(注射泵系统、蠕动盒、注射液容器等)仍可重复使用。

最好，该分离系统尽可能地靠近所述第二调节装置，或者换句话说，尽可能地远离所述止回阀门。这样，在万一发生了污染向上游蔓延的情况下，由于到达所述分离系统的路程被最大化了，该分离系统上游的区域被污染的风险就会减到最小。

在另一种最佳实施例中，所述分离系统装有所述管的阻塞装置，该装置在分离动作之前启动，以避免管中的有压液体喷射出来。这样的自动关闭系统例如分别在ABBOTT LAB公司和BAXTER INT INC公司的专利US-A-5549566和US-A-5533996中有描述。

前述阻塞装置也可以这样设计，使其在连接时打开。

这样的分离系统可以是例如“luer-lock”型的，与一旋塞系统相连接，该旋塞系统在与之相连的两段上。另外，所述两部件之间的连接系统可以是钥匙闩锁型的，只允许两部件间的连接按照相互间的固定对接模式而正确连接。当钥匙在所述闩锁中旋转时，这样的旋转系统在当钥匙在闩锁中旋转时可允许打开或者关闭设置在所述连接装置两侧的所述两个旋塞，同时，当钥匙插在与阻塞系统的开启位置相应的位置时，可以阻止所述两部件的分离。

所述位于下游段的阻塞系统也可以是一个止回阀门，而所述上游段中的系统可以是一个当所述两部件接合时打开的阀门，或者，在替代实施例中，所述两个阻塞系统都可以是仅在所述两部件接合时打开的阀门。

在另一种最佳实施例中，在所述中间段设置一个压力传感器。这样，就可以检测出该区域中的任何压力变化。

在所述压力传感器与所述管相接触的情况下，最好将该传感器设置在所述分离系统和所述调节系统之间；这种布局的优点，是可以针对多名患者重复利用同一压力传感器装置。

在不注射时，所述两系统间的任何压力降都意味着存在渗漏，而这种泄漏非常可能发生在第一阻塞系统或者所述调节系统处。

如果渗漏发生在所述第一阻塞系统处，污染就可能蔓延到所述重复使用部分的管。

如果渗漏发生在所述调节系统处，在所述重复使用的管中未必有污染的扩散，但是，相反地，由于所述第一阻塞系统处的任何渗漏都会导至所述中间段的压力下降，从而会消除本发明中所设置的装置的所有作用，所以，所述扩散污染的危险性增加了。

为了应付前述两种情况，最好给所述设在中间段上的压力传感器装上一个报警器。另外，最好，液体的注射可以这样进行：当报警信号发出后，重新恢复初始压力。

还应该注意到，如果在所述中间段中维持一个比较高的，接近于第一阻塞系统的开启压力的压力，则有可能助长在所述第一阻塞系统处的渗漏。

为此设置若干装置，以降低所述中间段中的压力。这些装置可以由一个容积可调的中间室构成。该中间室的容积的调节可以由例如一个活塞进行。这样，就可以选择所述中间段中的压力，使之高于所述第一阻塞系统下游的压力，同时又与该第一阻塞系统的开启压力有充分的差距，以便可以充分地利用该第一阻塞系统的密封特性。另外的一种可将该压力降到第一阻塞系统的开启阈值以下的手段是这样的：选择一种这样的调节系统，使其出口可以调节，以将所述中间段的压力降到某一预定值。

尽管对所述中间段中的压力的调节在相当大的程度上降低了污染的危险，但总还是有可能在所述报警器发出警报的情况下更换可能已受到污染的部分，比如所述蠕动盒。因此，最好为此在所述调节系统的上游设置一个第二分离系统。

可以而不是必须地，可以在位于第一阻塞系统下游的管路上设置一个第二压力传感器，从而可以，例如检测出相对于所述中间段压力的任何过压。

还可以在所述装置上安装一个测量系统，用以测量由所述二传感器测得的压力的差值，这样做的好处是可以更为直接地判断逆流的危险性有多大。当所述止回阀门下游和上游的压力趋向于平衡时，即可发出警报。

本发明的所述医用装置还可以这样设计：当所述一次性管断开连接时，即解除警报。

本发明的所述医用装置最好包括一个针筒推送器(syringe pusher)。在该针筒推送器的活塞的远端，设置一个压力传感器。

如果使用一个针筒推送器的话，可以将该针筒本身视为所述中间段的组成部分，其本身形成前述调节系统。另外，在此情况下，该针筒还可以用作中间室调节系统，可以调节所述中间段的压力。

本发明的所述医用装置可以用于无论什么液体，尤其可用于对比液的注射。

下面借助于实施例并参照附图对本发明进行详细说明，附图中：

——图1简略示出了本发明的一种最佳实施例；

——图2A到2I示出了一种优选分离系统在其初次使用时的各操作步骤；

——图2’A和2’B与图2A和2B的步骤相对应，但系所述分离系统的后续使用情况；

——图3图解了一种止回阀门的优选实施例的纵剖面，

——图4和图5是立体透视图，示出了图2A到2I、图2’A和2’B中的分离系统，分别是其连接到一蠕动盒下游的某一液体注射装置上之前和之后的情形。

所述液体注射装置(图1)主要由一根管、一个注射液容器1、一个注射泵系统2、一个容积可变的中间室3、一个蠕动盒4和一个止回阀门7构成。在所述止回阀门7的上游，在止回阀门和所述蠕动盒之间，有一个分离系统6。在所述止回阀门的下游和上游，有压力传感器5和8。

在不注射时，也就是说当所述注射泵不启动时，所述止回阀门和所述第二调节系统间的压力是恒定的。该恒定压力小于所述止回阀门的开启压力。

如果所述止回阀门损坏了，液体在注射泵方向的逆流可以被由所述中间段中的压力产生的液流阻止住，该中间段中的压力的产生是因为所述蠕动盒的存在，后者在不注射时十分有效地阻住所述管路。由所述蠕动盒的滚轮构成的所述阻塞系统的开启压力大于8巴，而所述第一阻塞系统的开启压力等于0.5巴。

当然，本发明并不仅限于前述实施例，还同样包括说明书中所有图面的情况。

因此，最好，所述第一阻塞系统，或者所述调节系统，或者二者，是自动钳式的。还可以使用一个第四阻塞装置，后者最好设置在所述分离系统的下游，在有警报发出的情况下启用。

本发明的所述装置另外还可包括一个压力传感器，用以测量所述管路位于所述中间段上游的管段中的液体压力。

参考图2A，一种优选的分离系统6包括一个带容积可调的中间室12的上游部件10，和一个装有所述止回阀门7的下游部件14。所述下游部件能够可逆地与所述上游部件10相配合，以形成一个密封连接。

所述上游部件10由一个管状中空体15构成，其在其两端有开口，并形成一个内部空间，该空间被一个有孔16的内部径向壁分为两部分，使得该壁位于注射室18和容积可调的中间室12之间，后者如下所述构成一个减压室。

所述中间室12中有一个剖开的弹性中隔20，其直径大致等于所述中间室12的内径，以形成一个可平动的活塞。

所述下游部件14包括一个两端伸出的中空旋转体或旋塞22，其伸出的两端由一中空杆形成出口。所述旋转体22围出一个内部空间，该空间被一个有孔的径向壁24分为两部分，即在其中形成止回阀门7的第一室26，和朝着患者方向的第二室28。

与所述第一室26邻接的所述中空杆30有一个自由端，其形状包括一个截锥形部分，用于在所述中间室12内部穿过所述中隔20和所述壁16上的开口而移动。该中空杆30包括一个外部环状凸缘32，用来抵在所述中隔20上，推动后者在所述中间室12中平动(图2B)，当所述中空杆30在所述部件10中插到最深程度时，该中隔20即抵到所述壁16上，所述管状体15则将抵到所述旋转体22上(图2C)。

在所述部件10和14之间另外还设置了若干闭锁装置，例如位于管状体15外部的闭锁弹性爪形式，其自由端与旋转体22外表面上的凸肩或凹槽相啮合。在图2B中示出了一个这样的弹性爪34，当所述管状中空体15和旋转体22抵在一起时，该弹性爪与一朝向中空杆30的相反方向的凸肩相配合。

图中示出的所述止回阀门7由一个塞子38构成，它能够自身径向压缩，以便在该塞子上游的液体压力大于或等于止回阀门7的开启压力时，允许液体从旁通过。

这种塞子最好是如同美国专利4 929 230所述的类型，也就是说是以弹性材料制造的塞子，在图2A到2I及图2’A、2’B中可见到其纵剖面，图3中则图示得更为精确。该塞子38的第一端部朝向所述第二室28，具有与所述第二室28的内表面相配合的密封装置46，其第二端部朝向所述中空杆30，该塞子还具有至少一个位于所述密封装置和所述第二端部之间的表面为截锥形的部分，以及一个在该塞子内部延伸的起始于所述第一端部的腔42，其深度大于所述密封装置与所述第一端部的自由边间的距离。该塞子38另外还具有一个可收缩的壁44，位于所述截锥形表面40的至少一部分和所述腔42之间，所述可收缩壁44至少从所述腔42的底部延伸至所述第一端部，当由所述液体施加于所述截锥形表面40上的压力的径向合力大于所述可收缩壁44的抗径向压缩的阻力与所述腔42的内部压力之和时，所述可收缩壁就在所述腔42中收缩。

这种塞子38也可以置于所述管中，作为第二阻塞系统4。

按照一种优选实施例，所述止回阀门7的开启压力大于其关闭压力。可以，例如，使塞子38是这样的形状，令其可以压缩，从而使所述阀门7在所述中空杆30中的液体压力为1.2巴时开启，然后所述可收缩壁44恢复其初始形状，从而在所述中空杆中的液体压力等于或小于0.8巴时关闭所述阀门7。

在注射之前(图2A和2B)，所述连接系统6的部件10、14中没有液体，其中的压力为大气压(Pa)。

通常，在下面的说明中，在未提及该大气压(Pa)时，应当将该大气压加到所指出的液体压力上。

在所述部件10和14间形成连接之后，启动所述注射装置(图2C)，将压力高于1.2巴(P＞1.2)的液体注入所述注射室18中。所述液体流过所述中空杆30，所述中隔20则将所述中间室12密封地关闭，此时，该中间室与所述注射室18相通的部分的容积大致上为零。由于该1.2巴的压力大于所述阀门7的开启压力，所述阀门7就是打开的，液体可以穿过所述第一室26并从与外部(Pa)相通的第二室28流出。

接着的步骤(图2D)是这样的，停止有压液体的输送，所述注射室18则会充满约为0.8巴(P0.8)的有压液体，该压力通过使所述可收缩壁44恢复其初始位置而使所述阀门7关闭。

然后，在所述阀门7关闭之后，将注射装置与患者连接起来，使接近于0.2巴(P0.2)的患者静脉压力大致与所述第二室28中的液体压力相应。

在注射时(图2E)，在所述分离系统6处的液体压力大于1.2巴(P8)，维持所述阀门7的开放。

当注射结束时(图2F)，分离系统6的情形与注射步骤(图2E)之前的情形(图2D)是相同的。

当患者与所述注射装置断开时(图2G)，阀门7保持关闭，所述第二室28中的液体压力大致为零(除开大气压)，所述注射室18中的液体压力则大致为0.8巴。

这样，当分离所述分离系统6的部件10和14时(图2H)，随着中空杆30的抽出，并随着所述凸缘32离开所述壁16，所述中隔20也离开所述壁16，因为所述注射室18中的液体压力大于所述第二室28中的压力。

所述室12和18的容积这样设置，以允许所述中隔20能够充分地与所述壁16分离，从而使所述室12和18中的压力降到大气压水平，以便能够分离所述两部件10和14(图2I)而不会有液体流出所述第二室28或者流出所述中空杆30的危险。所述上游部件10的内部容积如此设计，从而可使所述分离系统6中的液体压力在所述上游和下游部件10和14完全分离之前小于或等于大气压。

由于这种连接系统，塞子38防止充满第二室28并与连接于病人的管子连通的流体向上游逆流。而且，当部件10和14分开时防止液体流出。

在新的患者身上使用所述注射装置时，要使用一个新的下游部件14’，来与已经在前一患者身上使用过的上游部件(10)相连接(图2’A和2’B)。此后进行注射的步骤就与示于图2C到2I中的已经描述过的步骤是相同的。

Claims (46)

1、一种液体注射装置，包括一个管，其上至少有一个第一液体阻塞系统(7)，其特征在于，在所述第一阻塞系统的上游有一个调节系统(4)，所述两个系统之间形成一个中间段，在该中间段中，在不注射时，压力大于所述第一阻塞系统下游的压力。

2、如权利要求1所述的液体注射装置，其特征在于，在不注射时，所述中间段中的压力大于所述第一阻塞系统下游的压力，以将所述第一阻塞系统处的任何液体渗漏导向下游。

3、如权利要求1所述的液体注射装置，其特征在于，在不注射时，所述中间段中的压力大于所述第一阻塞系统下游的压力，使得可以通过测量有关的压力降而检测出所述中间段的任何渗漏。

4、如权利要求1到3之任何一项所述的医用装置，其特征在于，所述第一液体阻塞系统是一个止回阀门(7)。

5、如权利要求4所述的医用装置，其特征在于，所述止回阀门(7)由一个塞子(38)构成，它能够自身径向压缩，以在该塞子(38)上游的液体压力大于或等于止回阀门(7)的开启压力时，允许液体从旁通过。

6、如权利要求4或5所述的医用装置，其特征在于，所述止回阀门(7)的开启压力大于其关闭压力。

7、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，所述调节系统(4)是一个第二阻塞系统。

8、如权利要求7所述的医用装置，其特征在于，所述两阻塞系统(4、7)的开启压力是不同的。

9、如权利要求8所述的医用装置，其特征在于，所述第二阻塞系统(4)的开启压力大于所述第一阻塞系统(7)的开启压力，以确保液体朝向下游的恒定流向。

10、如权利要求7到9之任何一项所述的医用装置，其特征在于，所述第二阻塞系统(4)是一个管路挤压系统。

11、如权利要求10所述的医用装置，其特征在于，所述管路挤压系统是由一个蠕动盒的滚轮构成的。

12、如权利要求7到9之任何一项所述的医用装置，其特征在于，所述第二阻塞系统(4)是一个止回阀门。

13、如权利要求12所述的医用装置，其特征在于，所述止回阀门(7)由一个塞子(38)构成，它能够自身径向压缩，以在该塞子(38)上游的液体压力大于或等于预定的开启压力时，允许液体从旁通过。

14、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，所述第一阻塞系统(7)的开启压力大于不注射时所述中间段中的压力。

15、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，在所述中间段上有一个分离系统(6)，该分离系统在下游形成一个一次性使用的管，在上游形成一个可重复使用的管。

16、如权利要求15所述的医用装置，其特征在于，所述分离系统(6)装有所述管的阻塞装置，该装置在分离动作之前启动。

17、如权利要求16所述的医用装置，其特征在于，所述分离系统由两个部件构成，二部件相互间有其匹配方式，仅在一部件相对于另一部件的对接符合所述匹配方式时，才允许所述阻塞装置被启用或被停用。

18、如权利要求17所述的医用装置，其特征在于，所述两部件之间的匹配模式是钥匙闩锁型的。

19、如权利要求18所述的医用装置，其特征在于，所述阻塞装置的启用、停用是旋转实现的，以使得：当钥匙在所述闩锁中转动而使所述阻塞装置不起作用时，不能实现所述分离，所述钥匙向自由位置的回位驱动所述阻塞装置闭合。

20、如权利要求17所述的医用装置，其特征在于，所述两部件之一的阻塞装置至少是阀门式的，所述阀门当所述两部件密封地接合时自动打开。

21、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，有一压力传感器(5)可用来测量所述中间段处的压力。

22、如权利要求15或16所述的医用装置，其特征在于，所述压力传感器(5)与所述可重复使用管的一部分相接触。

23、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，有一压力传感器(8)位于在所述第一阻塞系统下游的与患者接触的管段上。

24、如权利要求23所述的医用装置，其特征在于，有一个仪器用来测量所述中间管和所述与患者接触的管之间的压力差。

25、如权利要求21至24之任何一项所述的医用装置，其特征在于，在不注射时，如果所述中间段中的压力下降，或者如果所述压力下降到某一预定值之下，就会发出警报。

26、如权利要求25所述的医用装置，其特征在于，当所述压力下降时进行注射，以将所述中间段中的压力保持于某一预定阈值。

27、如权利要求24所述的医用装置，其特征在于，当所述压力差达到某一预定值时，就发出警报。

28、如权利要求21至24之任何一项所述的医用装置，其特征在于，如果所述中间段中的压力上升，或者如果所述压力上升到某一预定值之上，就会发出警报。

29、如权利要求21至24之任何一项所述的医用装置，其特征在于，它具有若干装置(3)，用以在注射的最后改变所述中间段中的压力，以获得在某一预定阈值的压力，所述阈值在所述与患者接触的管压力和所述第一阻塞系统(7)的开启压力之间确定。

30、如权利要求29所述的医用装置，其特征在于，所述用以改变压力的装置由一个中间室构成。

31、如权利要求30所述的医用装置，其特征在于，所述中间室的容积可以用某种装置比如活塞进行调节。

32、如权利要求29所述的医用装置，其特征在于，所述改变压力的装置与进行液体注射的装置是一样的。

33、如权利要求15和31所述的医用装置，其特征在于，所述分离系统(6)包括一个上游部件(10)和一个下游部件(14)，二者可以可活动地相互配合，从而实现密封连接，所述上游部件(10)借助于一个活动的活塞(20)而具有可调节的内部容积。

34、如权利要求33所述的医用装置，其特征在于，所述上游部件(10)的内部容积这样设定，使得所述分离系统(6)中的液体压力在所述上游和下游部件(10、14)完全分离之前小于或等于大气压。

35、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，它包括一个针筒推送器。

36、如权利要求35所述的医用装置，其特征在于，所述针筒构成所述中间段的整体组成部分。

37、如权利要求36所述的医用装置，其特征在于，在所述针筒推送器的活塞的远端，设置一个压力传感器。

38、如权利要求36所述的医用装置，其特征在于，所述针筒构成所述调节系统(4)。

39、如权利要求29和36所述的医用装置，其特征在于，所述针筒构成用来改变所述中间段的液体压力的装置(3)。

40、如权利要求25到37之任何一项所述的医用装置，其特征在于，当所述一次性使用的管被分离时，所述报警器解除作用。

41、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置的用途，在于，可用来注射对比物。

42、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，在所述调节系统的上游有一个第二分离系统，可允许在有污染危险警报的情况下更换所述中间段。

43、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，所述第一阻塞系统，或者所述调节系统，或者二者，是自动钳式的。

44、如权利要求25到28之任何一项所述的医用装置，其特征在于，在有警报的情况下启用一个第四阻塞装置。

45、如权利要求44所述的医用装置，其特征在于，所述第四阻塞装置在所述分离系统的下游。

46、如前述权利要求之任何一项所述的医用装置，其特征在于，它还包括一个压力传感器，用来测量位于所述中间段上游的管段中的液体压力。

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