一种防止医源性损伤的动脉血气采集装置

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种防止医源性损伤的动脉血气采集装置。


背景技术：

2.血气分析对于呼吸道疾病患者具有非常重要的临床意义，动脉血气显示了呼吸和代谢两大生理机能，而且动脉血组分在全身是一致的，动脉血是正确评估血氧含量所必须的。血液气体和酸碱平衡正常是体液内环境稳定，机体赖以健康生存的一个重要方面。血液气体分析能直接反映肺换气功能及其伴随的酸碱平衡调节状态。血气分析为诊断和治疗呼吸衰竭提供可靠依据，监测有无酸碱平衡失调、缺氧和二氧化碳潴留，为指导氧疗、调节机械通气的各种参数提供依据。
3.使用现有的动脉血气采集器采集患者动脉血后拔针，无法避免针头暴露在外界，针头属于锐器存在锐器刺伤操作者的可能性。如操作者重新套回针套，此动作亦存在被污染针头刺伤可能，不能达到绝对安全。
4.另外现有技术中动脉血气采集器为了保证密闭，必须保证活塞和针筒之间存在足够的摩擦力，但是由于危重病人血压低，这种低血压不一定能克服活塞和针筒之间的摩擦力，致使无法靠动脉自身压力使动脉血自动进入采集器。因此，操作者进行动脉定位后需要先将针头扎入病人皮下，拉动活塞保持一定的负压，再经验性地刺入动脉管腔，操作过程中双手分别进行了两种精细动作，常常造成动脉定位后进针偏离或者刺入紧靠动脉的静脉，致使采样失败，而且负压会引起组织损伤。
5.现有技术中动脉血气采集器还存在无法快速排气的问题，采血取样过程中难免混有空气(比如针管、针套内的空气)。在临床实践中，操作者为保证采集的成功率，往往预先留置一定的空气以利于动脉血进入针筒，此过程会使针筒内空气长时间与血液接触。血液标本采集结束后针筒内液面上端保留的空气需排出，此时需倒转针筒，排出空气。原本仅表层与空气接触的血液，由于倒转加强了空气与血液的接触面，进一步影响血氧分压的精准度。同时，通过针头排气难免会从针头打出部分血液才能排尽空气，血液对环境造成污染，而且排气过程时间较长，延长了空气与血液的接触时间。


技术实现要素：

6.本发明旨在提供一种防止医源性损伤的动脉血气采集装置，所要解决的技术问题至少包括如何方便血气分析仪吸样，避免锐器刺伤操作者，避免因血液暴露在外界形成气溶胶污染环境，以及如何在采血完成后顺利排气。
7.为了实现上述目的，本发明提供一种防止医源性损伤的动脉血气采集装置，包括套筒、内筒、针筒活塞、活塞推杆、针头、密封装置和针套，所述套筒的一端端部设置有针头出入口，套筒内靠近针头出入口的位置设置有第一固定支架和第二固定支架；所述针头穿过所述第一固定支架和第二固定支架并固定在第一固定支架和第二固定支架之中；所述针
头包括第一尖端和第二尖端，针头的侧壁外周面上设置有针头凸起部；所述第一尖端穿过针套并暴露在针套的外部；所述内筒的端面与第二固定支架之间设置有第一弹簧；所述针套与第二固定支架之间设置有第二弹簧；所述端面上设置有吸入口并由密封装置将吸入口密封；所述针筒活塞设置在所述内筒内并且在针筒活塞和端面之间形成密封腔；所述内筒设置在套筒内部并能够沿着套筒的轴向前后滑动；所述针筒活塞采用能够透过空气的材料，针筒活塞的材质为自密封多孔聚乙烯，所述自密封多孔聚乙烯中还混合有部分皂化的聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、丙烯酸-乙烯基酯、聚环氧乙烷和/或纤维素聚合物；自密封多孔聚乙烯的孔隙率在15％至40％的范围内；平均孔径在5μm至20μm的范围内。
8.当内筒沿着套筒的轴向朝着针头出入口的方向滑动的时候，端面将所述第一弹簧压缩，针套将所述第二弹簧压缩；所述第一尖端穿透密封装置使得密封腔与针头连通；同时将针头的第二尖端从针头出入口推出到套筒的外部，从而使针头能够用于采血；采血结束后，第一弹簧和第二弹簧同时释放弹性势能，推动内筒和针套朝向远离针头出入口的方向滑动；所述第一弹簧的长度比第二弹簧的长度长；在针套朝向远离针头出入口的方向滑动的过程中，针套带动针头一起滑动，直至针头凸起部因受到第一固定支架的阻挡而使针套停止滑动，针头的第二尖端完全缩入针头出入口和第一固定支架之间的空间内；内筒则继续在第一弹簧的推动下朝向远离针头出入口的方向滑动，从而使得针头的第一尖端与密封装置脱离，脱离后密封装置恢复密封状态。
9.所述第一固定支架设置在第二固定支架和针头出入口之间。
10.所述针头凸起部设置在第一固定支架和针头出入口之间。
11.所述活塞推杆的一端与所述针筒活塞连接，活塞推杆的另一端设置有活塞按压部；所述活塞推杆能够推动针筒活塞沿着内筒的轴向前后滑动。
12.所述内筒的侧壁上设置有第一档位卡槽、第二档位卡槽和第三档位卡槽，所述的活塞推杆的侧壁外周面上设置有档位卡扣，所述的档位卡扣与第一档位卡槽、第二档位卡槽和第三档位卡槽匹配，当档位卡扣插入第一档位卡槽时，所述密封腔具有第一容积；当档位卡扣插入第二档位卡槽时，所述密封腔具有第二容积；当档位卡扣插入第三档位卡槽时，所述密封腔具有第三容积。
13.所述第一容积大于第二容积；第二容积大于第三容积。
14.在一个优选实施例中，所述第一容积为1.5ml，第二容积为1ml，第三容积为0.5ml。
15.所述套筒的侧壁上设置有第一定位卡槽和第二定位卡槽，所述内筒的侧壁外周面上设置有定位卡扣，所述的定位卡扣与第一定位卡槽和第二定位卡槽匹配，当定位卡扣插入第一定位卡槽时，所述第一弹簧和第二弹簧处于松弛状态，针头的第一尖端与密封装置脱离；当定位卡扣插入第二定位卡槽时，所述第一弹簧和第二弹簧处于压缩状态，所述第一尖端穿透密封装置使得密封腔与针头连通；同时将针头的第二尖端从针头出入口推出到套筒的外部，从而使针头能够用于采血。
16.所述针筒活塞朝向所述密封腔的一侧侧面上设置有井字形的间隔，其中非边缘处的间隔上涂覆有第一涂层或第二涂层，其中所述第一涂层不能透过空气和液体，所述第二涂层未与血液接触时能够透过空气，当第二涂层遇到血液后发生膨胀，形成致密层，使血液和空气不能透过；其中非边缘处的间隔上涂覆的第一涂层和第二涂层间隔设置；边缘处的间隔上涂覆有第二涂层。
17.有益效果
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的防止医源性损伤的动脉血气采集装置在取样后，针头留置套筒内，起到操作者绝对不被锐器刺伤的作用；取样过程中即进行快速排气，取样结束后内筒与套筒脱离即可送检，一步到位。本发明所述针筒活塞采用能够透过空气的材料，针筒活塞的材质为自密封多孔聚乙烯，所述自密封多孔聚乙烯中还混合有部分皂化的聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、丙烯酸-乙烯基酯、聚环氧乙烷和/或纤维素聚合物；自密封多孔聚乙烯的孔隙率在15％至40％的范围内；平均孔径在5μm至20μm的范围内。自密封多孔聚乙烯的多孔结构允许空气通过，还能吸收微量渗出的血液及气溶胶。
附图说明
19.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
20.图1是本发明所述动脉血气采集装置的结构示意图。
21.图2是本发明所述针筒活塞的侧面放大结构示意图。
具体实施方式
22.在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。
23.如图1至图2所示，本发明所述的防止医源性损伤的动脉血气采集装置包括套筒12、内筒21、针筒活塞6、活塞推杆26、针头11、密封装置5和针套3，所述套筒12的一端端部设置有针头出入口24，套筒内靠近针头出入口的位置设置有第一固定支架1和第二固定支架2；所述针头11穿过所述第一固定支架1和第二固定支架2并固定在第一固定支架1和第二固定支架2之中；所述针头11包括第一尖端23和第二尖端25，针头11的侧壁外周面上设置有针头凸起部13；所述第一尖端23穿过针套3并暴露在针套3的外部；所述内筒21的端面18与第二固定支架2之间设置有第一弹簧14；所述针套3与第二固定支架2之间设置有第二弹簧15；所述端面18上设置有吸入口并由密封装置5将吸入口密封；所述针筒活塞6设置在所述内筒21内并且在针筒活塞6和端面18之间形成密封腔22；所述内筒21设置在套筒12内部并能够沿着套筒12的轴向前后滑动；所述针筒活塞6采用能够透过空气的材料，针筒活塞的材质为自密封多孔聚乙烯，所述自密封多孔聚乙烯中还混合有部分皂化的聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、丙烯酸-乙烯基酯、聚环氧乙烷和/或纤维素聚合物；自密封多孔聚乙烯的孔隙率在15％至40％的范围内；平均孔径在5μm至20μm的范围内。
24.自密封多孔聚乙烯的多孔结构允许空气通过，还能吸收微量渗出的血液及气溶胶。
25.当内筒21沿着套筒12的轴向朝着针头出入口24的方向滑动的时候，端面18将所述第一弹簧14压缩，针套3将所述第二弹簧15压缩；所述第一尖端23穿透密封装置5使得密封腔22与针头11连通；同时将针头11的第二尖端25从针头出入口24推出到套筒12的外部，从而使针头能够用于采血；采血结束后，第一弹簧14和第二弹簧15同时释放弹性势能，推动内筒21和针套3朝向远离针头出入口24的方向滑动；所述第一弹簧14的长度比第二弹簧15的长度长；在针套3朝向远离针头出入口24的方向滑动的过程中，针套3带动针头一起滑动，直
至针头凸起部13因受到第一固定支架1的阻挡而使针套3停止滑动，针头11的第二尖端25完全缩入针头出入口24和第一固定支架1之间的空间内；内筒21则继续在第一弹簧14的推动下朝向远离针头出入口24的方向滑动，从而使得针头11的第一尖端23与密封装置5脱离，脱离后密封装置5恢复密封状态。
26.所述第一固定支架1设置在第二固定支架2和针头出入口24之间。
27.所述针头凸起部13设置在第一固定支架1和针头出入口24之间。
28.所述活塞推杆26的一端与所述针筒活塞6连接，活塞推杆26的另一端设置有活塞按压部10；所述活塞推杆26能够推动针筒活塞6沿着内筒21的轴向前后滑动。
29.所述内筒21的侧壁上设置有第一档位卡槽16-1、第二档位卡槽16-2和第三档位卡槽16-3，所述的活塞推杆26的侧壁外周面上设置有档位卡扣17，所述的档位卡扣17与第一档位卡槽16-1、第二档位卡槽16-2和第三档位卡槽16-3匹配，当档位卡扣17插入第一档位卡槽16-1时，所述密封腔22具有第一容积；当档位卡扣17插入第二档位卡槽16-2时，所述密封腔22具有第二容积；当档位卡扣17插入第三档位卡槽16-3时，所述密封腔22具有第三容积。
30.所述第一容积大于第二容积；第二容积大于第三容积。
31.在一个优选实施例中，所述第一容积为1.5ml，第二容积为1ml，第三容积为0.5ml。
32.第一档位卡槽16-1、第二档位卡槽16-2和第三档位卡槽16-3与档位卡扣17配合，实现控制采血量的目的。
33.所述套筒12的侧壁上设置有第一定位卡槽16-4和第二定位卡槽20，所述内筒21的侧壁外周面上设置有定位卡扣19，所述的定位卡扣19与第一定位卡槽16-4和第二定位卡槽20匹配，当定位卡扣19插入第一定位卡槽16-4时，所述第一弹簧14和第二弹簧15处于松弛状态，针头11的第一尖端23与密封装置5脱离；当定位卡扣19插入第二定位卡槽20时，所述第一弹簧14和第二弹簧15处于压缩状态，所述第一尖端23穿透密封装置5使得密封腔22与针头11连通；同时将针头11的第二尖端25从针头出入口24推出到套筒12的外部，从而使针头能够用于采血。
34.如图2所示，所述针筒活塞6朝向所述密封腔22的一侧侧面上设置有井字形的间隔，其中非边缘处的间隔上涂覆有第一涂层61或第二涂层62，其中所述第一涂层61不能透过空气和液体，所述第二涂层62未与血液接触时能够透过空气，当第二涂层62遇到血液后发生膨胀，形成致密层，使血液和空气不能透过；其中非边缘处的间隔上涂覆的第一涂层61和第二涂层62间隔设置；边缘处的间隔上涂覆有第二涂层62。
35.非边缘处的间隔上涂覆的第一涂层61和第二涂层62间隔设置的目的是：采血时间过长时，防止涂层被早期接触的血液扩散提前封闭整个活塞，设计分隔后可避开此种可能。边缘处的间隔上涂覆第二涂层62的目的是随着血液的液面的升高仍保持最高处可排气(由于采集时液面和活塞横截面是不行平的)。
36.在一个优选实施例中，所述的第一涂层61采用硅树脂和丁苯橡胶的混合物，所述的第二涂层62采用日本公司seitetsu kagaku kogyo kk制造的丙烯酸聚合物(商品名为“aquakeep 10sh”)和聚乙烯的共混物。丙烯酸聚合物和聚乙烯的共混物经煅烧以使共混物中掺入20％重量份的聚乙烯。
37.本发明所述的防止医源性损伤的动脉血气采集装置在使用时，推动内筒21自由端
端部的针筒按压部9，使定位卡扣19从第一定位卡槽16-4中脱出，沿轴向推动针筒按压部9，使内筒21沿着套筒12的轴向朝着针头出入口24的方向滑动，端面18将所述第一弹簧14压缩，针套3将所述第二弹簧15压缩，直至定位卡扣19插入第二定位卡槽20；所述第一尖端23穿透密封装置5使得密封腔22与针头11连通；同时将针头11的第二尖端25从针头出入口24推出到套筒12的外部，从而使针头能够用于采血。
38.采血结束后，推动针筒按压部9，使定位卡扣19从第二定位卡槽20中脱出，第一弹簧14和第二弹簧15同时释放弹性势能，推动内筒21和针套3朝向远离针头出入口24的方向滑动；所述第一弹簧14的长度比第二弹簧15的长度长；在针套3朝向远离针头出入口24的方向滑动的过程中，针套3带动针头一起滑动，直至针头凸起部13因受到第一固定支架1的阻挡而使针套3停止滑动，针头11的第二尖端25完全缩入针头出入口24和第一固定支架1之间的空间内；由于针头11没有暴露在外，因此不会伤害医护人员。内筒21则继续在第一弹簧14的推动下朝向远离针头出入口24的方向滑动，从而使得针头11的第一尖端23与密封装置5脱离，脱离后密封装置5恢复密封状态。第一弹簧14的弹性势能完全释放完毕后，定位卡扣19恰好插入第一定位卡槽16-4中实现固定。
39.送检时，直接将端面18与第一弹簧14分离，针套3与第二弹簧15早于端面18与第一弹簧14的分离而分离，将内筒21从套筒12中取出，将密封装置5与血气分析仪上的吸样针连接即可进行吸样，由于没有将针头暴露在外界，不会刺伤操作者。
40.由于针筒活塞6采用能够透过空气的材料，所述针筒活塞6朝向所述密封腔22的一侧侧面上设置有井字形的间隔，其中非边缘处的间隔上涂覆有第一涂层61或第二涂层62，其中所述第一涂层61不能透过空气和液体，所述第二涂层62未与血液接触时能够透过空气，当第二涂层62遇到血液后发生膨胀，形成致密层，使血液和空气不能透过；其中非边缘处的间隔上涂覆的第一涂层61和第二涂层62间隔设置；边缘处的间隔上涂覆有第二涂层62。采血过程中，当血液进入密封腔22，压挤密封腔22中的空气。由于所述的第二涂层62未与血液接触时能够透过空气，因此密封腔22中的空气通过所述针筒活塞6上的第二涂层62排出。密封腔22中的血液靠近针筒活塞6的部分由于与空气接触而受到影响，如果这部分受到影响的血液进入血气分析仪，会导致分析结果不准确。为了避免受到影响的血液进入血气分析仪，本发明中这部分受到影响的血液首先与第二涂层62接触，开始接触的时候由于接触时间短，受到影响的血液能够通过第二涂层从而部分进入针筒活塞6，接触时间长了以后，第二涂层发生膨胀，形成致密层，使血液和空气不能透过。此时密封腔22中的空气已经通过针筒活塞6排出，受到影响的血液已经进入针筒活塞6，从而使得密封腔22中的血液为没有受到空气影响的血液，可以用于血气分析。
41.采血的时候，档位卡扣17插在第一档位卡槽16-1、第二档位卡槽16-2和第三档位卡槽16-3中的其中一个里面，不需要把针筒活塞6推到底以排空密封腔22中的空气。由于动脉自身有压力，预留空气使血液动过动脉压进入管内。如果针筒活塞6推到底不预留空气，第二涂层62接触血液即密封，活塞的摩擦力可能大于动脉压致使血压无法进入。本技术使上层血液表面接触空气。
42.血液采集初始阶段上层血液会接触空气。传统注射器采集血液时，会预留空气，如不预留血压难以克服活塞与管壁的摩擦力；如预留空气较少即预留空间少，被动脉压压缩的空气压力增加很快，致使血液无法压出；因此需保留大量空气于管腔内，致使空气与血液
接触。当采集合适量的血液后，液面上端和活塞端和管壁间保留大量空气需排出，此时需倒转针管，排出空气。原本仅表层与空气接触的血液，由于倒转加强了空气与血液的接触面，进一步影响血氧分压的精准度。同时为排尽气体，血液难免涌出针头形成气溶胶，污染环境或被操作者吸入。
43.本技术通过针筒活塞6及第一涂层61和第二涂层62的原理，利用动脉压对管腔内空气排气，在采血过程中即进行排气，采血完毕即排气完毕，减少了空气与血液的接触时间，同时在封闭环境下充分排气。临床实践中尤其是初学者常常碰到血液收集至密封腔22的空间一半或更多，针端脱离动脉或针端被血液凝固或针端被动脉管壁封堵，出现采集中断，密封腔22内混有空气。此时不必像传统注射器翻转排气，由于密封装置5是密封的，针套3与第二弹簧15的分离早于端面18和第一弹簧14的分离，利于密封装置5的密封，直接推活塞按压部10即可实现排气。
44.优选地，所述密封腔22内预留空气，所述内筒21的内管壁涂有肝素。
45.本发明所述的呼吸科检查用高效率动脉血气采集器启封前，初始时定位卡扣19插在第一定位卡槽16-4，使用时定位卡扣19插到第二定位卡槽20。
46.排气分两种情况。一、患者针端的第二尖端25顺利进入血管腔，由于穿刺过程中第二尖端25朝下、活塞按压部10朝上沿水平45-90
°
进针，动脉血随着动脉压进入密封腔22，由于密度关系血液在下空气在上，血液上方的空气由于动脉压通过针筒活塞6被挤出直至血液碰到第二涂层62，遇到血液后发生膨胀，形成致密层，使血液不能透过。此时空气已被排尽。二、临床实践中尤其是初学者常常碰到血液收集至密封腔22的空间一半或更多，针端脱离动脉或针端被血液凝固或针端被动脉管壁封堵，出现采集中断，密封腔22内混有空气。此时沿垂直方向可将内筒21拿出，由于密封装置5是封闭的，可推动活塞按压部10促成空气从针筒活塞6被挤出，直至血液碰到第二涂层62，遇到血液后发生膨胀，形成致密层，使血液不能透过。
47.以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。