用于施用医用流体的滴注腔室的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于施用医用流体的滴注腔室以及用于生产用于施用医用流体的滴注腔室的方法。

背景技术：

这种滴注腔室包括其中形成有腔室的腔室元件。滴注腔室还包括用于使医用流体进入腔室的入口和用于将医用流体排出腔室的出口。腔室元件于出口处连接至连接器，管能够连接至连接器。通过管，医用流体可以被引导到例如患者。

滴注腔室可以例如具有允许气体(例如空气)从流体中升起从而使该气体不向下游行进的目的。滴注腔室的使用还使得能够估计施用流体的速率。特别地，对于给定粘度的流体，来自已知尺寸的孔的滴落物将具有相同的体积，使得可以计数例如一分钟内的滴落物的数目以获得对流速的估计。在输注套件内，本文中的流速可以例如通过管上的影响管的流动阻力的夹具来进行控制。

这种滴注腔室可以用于例如将医用流体——例如药物或另一液体——通过静脉输注到患者体内并且因此可以是输注套件的一部分。这种滴注腔室也可以用于例如输液或胃肠外营养。

在这种滴注腔室内，通常期望提供一种可以以较小的力进行挤压的可挤压的腔室元件，以使得使用者——例如护士——可以通过挤压腔室元件来填充滴注腔室。作为进一步的要求，腔室元件应当是透明的，使得使用者能够清晰地看到腔室内部并且能够确定医用流体是否已经填充腔室。

另一方面，滴注腔室的连接器必须构造成使得连接器能够提供与管——例如PVC管——的牢固、耐用的连接。为此，连接器必须具有足够的刚度以使得管例如可以胶合至连接器，而不会由于例如PVC迁移效应而影响胶合连接。

在从US 3,003,500中已知的滴注腔室中，腔室元件由弹性的第一材料制成。连接器在出口位置处连接至腔室元件并且构造成提供与邻接管的连接。

在GB 717,733中描述的滴注腔室包括透明、柔性、弹性塑料的管状筒体。筒体具有足够的刚性以在其自身重量下保持其筒形形状，但是仅需要相对较小的力来使其塌陷。筒体的下端由提供与管的连接的塑性降低的帽封闭。

US 4,136,692描述了一种滴注腔室，其中底帽连接至提供与管的连接的腔室元件。

从US 5,489,385中已知下述滴注腔室，该滴注腔室包括通过注射成型制造的腔室元件。用于将管连接至滴注腔室的连接器由与腔室元件的材料相同的材料一体地形成。

技术实现要素：

本发明的目的是提供允许容易的、成本高效的生产并同时易于挤压并且可以提供与管可靠的耐用的连接的滴注腔室。

该目的通过包括权利要求1的特征的滴注腔室来实现。

因此，滴注腔室的连接器通过使用注射成型而一件式地形成在腔室元件上，其中，腔室元件由第一材料形成，并且连接器由不同于第一材料的第二材料形成。

这是基于使连接器和滴注腔室的腔室元件形成为一件但由两种材料形成的理念。为此，连接器通过使用注射成型技术而形成在腔室元件上。

注射成型被理解为通过将材料注入模具中来生产部件的制造方法。本文中的材料被供给到模具的模具腔中，在模具腔中，材料冷却并硬化成腔的构型。

对于本发明的滴注腔室，连接器优选地在单独的模制步骤中通过注射成型而形成。因此，在第一模制步骤中形成腔室元件，并且在随后的单独的模制步骤中，连接器由不同的材料模制而形成在腔室元件上。因此，连接器利用(至少)两种不同材料通过双部件注射成型技术而形成并且因此提供形成腔室元件和连接器的一体件。

通过采用双部件注射成型技术，连接器和腔室元件由不同的材料形成。此处，优选地，形成腔室元件的第一材料具有比形成连接器的第二材料小的弹性模量。

因此，与连接器的材料相比，腔室元件的材料的刚度较小。因此，与连接器相比，腔室元件可以具有减小的刚度。特别地，腔室元件可以具有足够的弹性和柔性从而可以以弹性的方式被挤压以在滴注腔室上执行泵送动作，从而使得流体流入滴注腔室中。

相反，连接器可以形成为与腔室元件相比具有增加的刚度，从而提供用于以可靠、耐用的方式将管连接至连接器的足够刚性的元件。

通过使用双部件注射成型技术，滴注腔室的生产可以变得容易且成本高效。另外，特别地，还可以形成具有均匀的薄壁厚度的腔室元件，该腔室元件可以比常规滴注腔室的腔室元件薄。

这是由于连接器可以在单独的模制步骤中在腔室元件上一体地形成为一件的事实。在通过注射成型形成滴注腔室的腔室元件的常规生产方法中，如例如在US 5,489,385中所做的，模制工具的模芯在出口区域中仅通过细销连接至相对的模具侧。这种销形成出口开口并且相应地具有与出口开口的直径相等的直径。因为在注射期间，成型材料以高压进行注射，所以销可能变形，从而可能导致腔室元件的不均匀的壁厚。这可能导致不均匀的柔性和弹性，这可在使用者挤压滴注腔室时通过触觉感觉到。

相反，因为根据本发明的连接器可以在单独的模制步骤中通过双部件注射成型技术形成，因此腔室元件可以在第一模制步骤中形成为具有均匀的薄壁厚度。特别地，不需要用于将模芯连接至周围的模制工具的细销。然后，连接器可以在第二模制步骤中以容易、可靠的方式制造在先前形成的腔室元件上。

(腔室元件的)第一材料和(连接器的)第二材料可以例如是具有不同的弹性模量的热塑性聚合物。

第一材料可以例如是第一类型的聚苯乙烯或苯乙烯丁二烯嵌段聚合物，而第二材料可以是与第一类型的聚苯乙烯相比具有更高弹性模量的第二类型的聚苯乙烯。因此，与第二类型的较硬的聚苯乙烯材料相比，第一类型的聚苯乙烯更软。

替代性地，第一材料可以是聚苯乙烯或苯乙烯丁二烯嵌段聚合物，第二材料可以是甲基丙烯酸甲酯丙烯腈丁二烯苯乙烯(MABS)，其中，第一材料优选地具有比第二材料小的弹性模量。

在一个实施方式中，连接器设置在腔室元件的与入口相反的一侧。连接器放置在滴注腔室的出口处并且提供与管的连接，该管可以例如通过胶合而连接至连接器。

为了接纳管，连接器可以例如包括接纳开口，管的端部可以插入接纳开口中。有利地，接纳开口邻接出口开口，该出口开口形成在连接器中或腔室元件中以用于提供与腔室的流动连通，使得医用流体可以从腔室通过出口开口流入连接至连接器的管中。

有利地，在本文中，接纳开口具有比出口开口的直径大的直径。优选地，接纳开口的直径对应于待插入接纳开口中的管的外径，使得管能够以精确配合的方式被接纳在接纳开口中。相反，出口开口的直径优选地与管的内腔的内径匹配，使得当管连接至连接器时，在出口开口与管的内腔之间不形成台阶。因此，出口开口和管的内腔具有相同的直径并且彼此对准，这具有下述优点：当流体流入管中时产生气泡的风险降低。此外，可以提高流出滴注腔室的最大流速。

在一个实施方式中，连接器包括形成接纳开口的短柱部段。例如，本文中的短柱部段可以经由锥形部段连接至腔室元件的底部部段，锥形部段从底部部段朝向短柱部段渐缩，使得医用流体被导引向短柱部段并因此被导引向连接至连接器的管。

连接器通过注射成型而形成在腔室元件上。此处，连接器与腔室元件之间的一体连接例如可以通过连接器的连接部段而形成，该连接部段在腔室元件的底部部段处周向地围绕腔室元件。腔室元件例如可以具有大致筒形的形状(在腔室元件不因挤压而变形的状态下)。底部部段可以对应于腔室元件的下端处的周向边缘区域，底部部段被连接部段周向地围绕，因此，连接部段至少部分地包围底部部段。

在另一实施方式中，腔室元件可以包括延伸到连接器中并形成用于接纳管的端部的插入开口的短柱部段。腔室元件的短柱部段可以由连接器包覆模制，使得连接器的短柱部段可以围绕腔室元件的短柱部段。本文中的连接器的短柱部段可以轴向延伸得更长(从腔室元件的底部突出)，其中，管可以被接纳在连接器的短柱部段的接纳开口中以及腔室元件的短柱部段的插入开口中。

有利地，插入开口与在腔室元件的短柱部段中形成的用于提供从腔室朝向管的流动连通的出口开口邻接。为了避免从腔室到管中的湍流，本文中的插入开口具有比出口开口的直径大的直径，其中，插入开口的直径优选地对应于管的外径，出口开口的直径优选地与管的内腔的直径匹配。

滴注腔室例如用于允许气体从流体中升出，使得气体不会向下游传递。此外，可以在滴注腔室中设置过滤膜，从而进一步实现对通过滴注腔室的医用流体的过滤。膜的周向膜边缘可以布置在腔室元件的面与连接器的面之间。过滤膜用于将腔室与滴注腔室的出口分隔成使得流体在流出滴注腔室时必须通过膜。通过将周向膜边缘放置在周向面——例如腔室元件的端面与连接器的周向面——之间，当将连接器模制在腔室元件上时，膜可以一体地紧固在滴注腔室内。不需要单独的步骤来将膜固定在滴注腔室中。特别地，不需要对膜进行胶合或熔接。

替代性地，膜还可以例如通过胶合或熔接至相关联的面而连接至腔室元件或连接器的周向面。因此，膜在单独的步骤中例如通过被热冲压到腔室元件或连接器的相关联的面上而固定。

该目的还通过一种用于生产用于施用医用流体的滴注腔室的方法来实现，所述滴注腔室包括：

-形成腔室的腔室元件，

-用于使医用流体进入腔室的入口，以及

-连接器，该连接器在出口处连接至腔室元件，其中，连接器能够连接用于将医用流体从腔室排出的管。

本文中，连接器通过双部件注射成型技术与腔室元件形成为一件，其中，腔室元件由第一材料形成，并且连接器由不同于第一材料的第二材料形成。

针对滴注腔室所描述的上述优点和有利的实施方式同样也适用于用于生产滴注腔室的方法。因此，应参考上文。

特别地，连接器可以在单独的步骤中通过注射成型来形成在腔室元件上，以使得腔室元件和连接器在分开的注射成型步骤中形成。对于分开的成型步骤，本文中可以使用形成不同的模制腔的不同的模制工具。这允许在第一步骤中生产具有均匀的薄壁厚度的腔室元件并且在第二步骤中于优选的弹性的柔性腔室元件上生产足够刚性的连接器。

附图说明

随后，将结合附图中所示的实施方式来更详细地描述基于本发明的理念。在附图中：

图1示出了用于将医用流体通过静脉输注到患者体内的输注套件的示意图，该输注套件采用滴注腔室；

图2示出了滴注腔室的立体图；

图3示出了根据本发明的滴注腔室的第一实施方式的立体剖视图；

图4示出了滴注腔室的第二实施方式的立体剖视图；

图5A以放大的方式示出了图4的视图的下部；

图5B示出了当图5A不具有布置在腔室元件与连接器之间的膜时的视图；

图6示出了图5A的视图的平面剖视图；

图7示出了滴注腔室的第三实施方式的立体剖视图；

图8A示出了图7的视图的底部；

图8B示出了图8A不具有膜时的视图；以及

图9示出了滴注腔室的底部的平面剖视图。

具体实施方式

图1示出了用于将医用流体从例如呈柔性袋形状的容器5施用到患者P的输注套件的示意图。输注套件包括滴注腔室1和连接至滴注腔室1以用于沿着流动方向F将医用流体从容器5施用到患者P的管4。容器5可以例如在医院环境中布置在患者P的床侧的支架6上。

滴注腔室1特别地用于允许气体——例如空气——从医用流体中升出，以防止气体向下游传输至患者P。此外，滴注腔室1可以包括用于在医用流体被输送到患者P之前对医用流体进行过滤的膜(在图3至图9的实施方式中标记为320)。

图2示出了滴注腔室1的视图，例如滴注腔室1可以用于输注、输液或肠胃外营养。滴注腔室1包括作为顶部的第一部分2和作为底部的第二部分3。第一部分2包括由穿刺针20形成的入口，穿刺针20可以以刺穿方式插入到例如为柔性袋的容器5中。因此，入口20提供与位于滴注腔室1的入口侧处的上游容器5的流体连通。第一部分2还包括帽21，入口20连接至帽21。

第一部分的帽21与第二部分3的腔室元件30邻接。腔室元件30具有大致筒形的管状形状并且具有足够的弹性和柔性，使得腔室元件30可以在挤压方向S上被挤压以执行泵送动作，以便使流体流入由腔室元件30形成的腔室300中(参见例如图3)。

第二部分3的腔室元件30和第一部分2例如可以通过胶合在一起而彼此连接。此处，第一部分2可以由刚性塑料材料制成，该刚性塑料材料与腔室元件30的刚度相比具有增加的刚度。特别地，当沿横向挤压方向S挤压腔室元件30时，第一部分2基本上不变形。

腔室元件30的与第一部分2相反的底端与连接器31邻接，连接器31提供与管4——例如PVC管——的连接。本文中的连接器31通过双部件注射成型技术与腔室元件30一体地形成，如随后将关于图3至图9的实施方式更详细地描述。

在图3所示的第一实施方式中，基本上呈管元件形状的连接器31通过注射成型而形成在腔室元件30上。连接器31放置在从腔室元件30的底部301突出的短柱部段302上。连接器31形成接纳开口310，接纳开口310的直径D2与管4的外径匹配，使得管4的端部41可以装配到连接器31的接纳开口310中。

腔室元件30的底部301处的短柱部段302的外周面上可以具有锥形形状。在短柱部段302的外周面上，短柱部段302被模制到短柱部段302上的连接器31周向地围绕，使得连接器31一体地连接至短柱部段302。

在短柱部段302内形成出口开口309，出口开口309提供腔室元件30内的腔室300与经由连接器31而连接至腔室元件30的管4之间的流动连通。出口开口309具有与管4的内腔40的直径匹配的直径D1。因此，当将管4插入到接纳开口310中直到管4抵接短柱部段302时，在短柱部段302的出口开口309与管4的内腔40之间不形成台阶，这降低了在从出口开口309到内腔40的过渡处发生湍流的风险，并且因此降低了在下游的流中产生气泡的风险。

腔室元件30由第一材料制成，而连接器31由不同于第一材料的第二材料制成。特别地，腔室元件30由具有相当小的弹性模量的材料制成，使得腔室元件30可以在横向挤压方向S上被挤压并且因此具有足够的弹性、柔性和弹力性。

相比之下，连接器31具有与腔室元件30相比的增加的刚度，以便提供与管4的可靠且耐用的连接。连接器31的材料特别地具有比腔室元件30的材料高的弹性模量。

例如，腔室元件30可以由第一类型的聚苯乙烯制成，而连接器31由更硬的第二类型的聚苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯丙烯腈丁二烯苯乙烯(MABS)制成。

如图3所示，在腔室300的底部处设置有将腔室300与出口开口309分隔开的膜320。因此，医用流体必须经过膜320以离开腔室300。在图3的实施方式中，膜320被保持在环形固定部321、322之间，环形固定部321、322将膜的周向边缘323接纳在环形固定部321、322之间，并且膜320例如可以胶合至腔室元件30的底部部段304。

图4至图6中示出了第二实施方式。

在该实施方式中，连接器31包括短柱部段314，短柱部段314形成接纳开口310，接纳开口310中接纳管4的端部41。短柱部段314通过锥形部段311与连接部段312连接并且经由连接部段312而连接至腔室元件30。锥形部段311从连接部段312朝向短柱部段314渐缩成使得来自腔室300的流体被导引向短柱部段314和布置在其上的管4。

连接部段312周向地围绕腔室元件30的底部部段304。此处的连接部段312以环形的方式围绕底部部段304，底部部段304对应于腔室元件30的在腔室300的下端处的底部边缘区域。

同样，连接器31通过注射成型而一体地形成在腔室元件30上。腔室元件30在连接器31处可以由前述材料形成。

在图4至图6的实施方式中，膜320可以布置在腔室元件30的底部部段304的端面305与位于连接器31的锥形部段311与连接部段312的连接位置处的面313之间。面313以及端面305分别在连接器31的锥形部段311和腔室元件30上周向地延伸，并且在端面305与面313之间保持膜320的边缘323。

本文中的膜320可以在将连接器31注射模制到腔室元件30上时被一体地紧固在滴注腔室1内，使得不需要用于紧固膜320的单独的紧固步骤。

图7至图9中示出了另一个实施方式。该实施方式与图4至图6的实施方式的不同之处在于，锥形部段306邻接腔室元件30的底部部段304，锥形部段306具有朝向延伸到连接器31的短柱部段314中的短柱部段307渐缩的锥形形状。

在腔室元件30的短柱部段307处形成出口开口309，出口开口309具有与待附接至连接器31的管4的内腔40的直径D1对应的直径D1。出口开口309邻接插入开口308，插入开口308与连接器31的接纳开口310对准。特别地，插入开口308具有与接纳开口310的直径D2和管4的外径D2匹配的直径D2，使得管4的端部41可以插入到接纳开口310中并且可以被向前推动直到到达腔室元件30的短柱部段307的插入开口308中。

因此，在管4插入到连接器31中的状态下，形成在短柱部段307中的出口开口309与管4的内腔40对准以使得在出口开口309与管4的内腔40之间的过渡处不产生台阶，因此降低了在从滴注腔室1流出的出口流中产生湍流和气泡的风险。

另外，连接器31的接纳开口310和位于腔室元件30上的插入开口308一起形成管容座，该管容座使得能够以其不同材料进行管4至连接器31和腔室元件30二者的胶合。因为腔室元件30与连接器31之间的过渡将被管4的表面覆盖并因此被密封，当管4被胶合时，这将产生额外的紧密度。

在图7至图9的实施方式中，连接器31包覆模制腔室元件30的短柱部段307、锥形部段306和底部部段304。

如图7、图8A和图9所示，用于过滤出口流的膜320紧固在周向平面305’上，周向平面305’形成在腔室元件30的锥形部段306的内侧上。面305’布置在锥形部段306与底部部段304之间的连接位置处。膜320可以例如通过热冲压、通过另一熔接技术或通过胶合而被紧固至面305’。

同样，腔室元件30和连接器31可以由不同的材料制成，上述给出了这种材料的示例。

本发明的理念不限于上述实施方式，而是还可以在完全不同的实施方式中实现。

特别地，滴注腔室在其腔室元件以及其连接器方面也可以具有与上述不同的设计。腔室元件与连接器之间的不同的一体连接是可能的。例如，连接器不必在其底部围绕腔室元件，而是也可以伸入腔室元件中。

此外，与上述材料不同的材料可以用于形成腔室元件和连接器。例如，不同的热塑性材料可以用于制造腔室元件和连接器。

用于腔室元件30和连接器30的可选连接技术可以是：热熔接、超声波熔接、溶剂熔接和/或胶合。

附图标记列表

1 滴注腔室

2 第一部分

20 入口(穿刺针)

21 帽

3 第二部分

30 腔室元件

300 腔室

301 底部

302 颈部

304 底部部段

305 端面

305’ 面

306 锥形部段

307 短柱部段

308 插入开口

309 出口开口

31 连接器

310 接纳开口

311 锥形部段

312 连接部段

313 面

314 短柱部段

32 膜装置

320 膜

321,322 固定部

323 膜边缘

4 管

40 内腔

41 端部

5 容器(柔性袋)

6 支架

D1,D2 内径

F 流动方向

P 患者

S 挤压方向