专利名称：可变容积瓶及有关的药用流体输入系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通过静脉输入或类似技术给与病人药用流体的装置和系统。更具体来说，本发明涉及用于容纳药用流体的可变容积瓶，其中，这种瓶包括改进的用于监视分配给病人的流体容积的装置，还包括改进的、相对简化了的用于可变调节向病人的流体流动速率的装置。
流体容器如瓶子和塑料袋在本专业是公知的，用于例如通过静脉输入给与病人选定的药用流体如盐溶液等。这种容器一般装在相对于病人较高的位置上，包括一个较低的颈部或类似物，它适于连接一段输液软管，输液软管又借助导管连接于病人。在静脉输入的情形中，容器内的药用流体可以通过输液软管流向病人。一个流动速率调节装置如沿输液软管安装的滚动夹子通常用于可变地选择向病人的流体流动速率。另外，流体容器通常是用透明或部分透明的材料制成的，并包括容积标尺，可以用眼睛与容器内的液面对比。使用这种布置可以确定给与病人的流体体积或留在容器内的流体体积。但是，这种流体体积的确定方式只是近似的，特别是当流体容器是挠性袋时，挠性袋本来是松垂的，当流体配出时占据不同物理形状。
近年来，向病人给与药用流体的装置和系统已变得日益复杂，成本趋高，这特别是与流体流动速率的可变调节和监视相关的。更具体来说，各种电子滴落传感器目前用于检测和计数从流体容器向输入管分配的液滴。虽然这种滴落传感器可以提供对液体流动速率和输入病人的累积体积的精确监视，但是，它们是相对较为精密、成本高昂的装置，而且不利的是仍要依靠手工调节传统的滚动夹子，以便根据需要增加或减小流动速率。滚动夹子的调节仍是一种累试的过程，一般需要相当的技术才能迅速地调至一个特定的目标流动速率。
本发明涉及用于向病人输入药用液体的改进的药用流体容器及相关的系统，包括相对较为简单且易于调节的流动速率调节装置，以及改进的相对较为简单的用于跟踪和监测对病人的流动速率和流体流的体积的装置。
按照本发明，改进的药用流体输入系统包括一个可变容积瓶，该瓶具有一个基本刚性的且端部敞开的瓶体，瓶体一端限定一个颈部，并且具有一个活动地安装在瓶体一个相对的底端的底板。该可变容积瓶适于装在相对于病人的相对较高的位置上，方向倒置使颈部开口朝下，以便连接一段输液管。为了可变地选择从瓶的流体流动速率，设有一个流动速率控制器或预调控制器。当流体被分配时，底板在瓶体内下降，一个流量传感器组件跟踪底板的运动，以便监测流体流动速率和分配的体积。
在本发明的一种推荐的形式中，可变容积瓶的颈部借助一个盖子接头连接于输入管，所述盖子接头具有一个开槽的弹性奶头，以便使药用流体从瓶并通过输入管以基本缓慢的滴流速率输给病人。流动速率控制器包括一个用于调节通过弹性奶头的开口流动面积的限制器。该限制器可以包括一个手动或电子操纵的夹子。或者，盖子接头可以包括一个双盖，它具有相互配合的内、外盖构件，其上形成重叠的流动孔，其中盖构件可彼此相对转动以改变使流体从瓶外流的出口通道的有效开口面积，从而调节流体流动速率。
可变容积瓶的底板借助波纹管状的膜片活动地连接于瓶体的底端。该底板被流动传感器组件的传感器承载臂接合和跟踪，所述传感器承载臂当流体被分配给病人时跟随底壁进入瓶体内部的向下位移。传感器承载臂承载至少一个导电触头，该触头经过装在一传感器壳体内的一系列导电接触垫，因而产生一连串电信号，连接在一监测器以便监测并指示分配的流体体积。
现在参阅以下借助举例方式图示本发明原理的附图进行详细描述，进一步阐明本发明的其它特征和优点。
以下附图表示本发明，其中
图1的立体图表示按照本发明构制的可变容积瓶及相关的药用流体输入系统；图2是图1所示可变容积瓶的放大的分解竖直剖面图，表示它与适于与病人连接的输入管的组装情形；图3是沿图1中3-3线的放大局部竖直剖面图，表示基本注满状态的可变容积瓶；图4是类似于图3的局部竖直剖面图，但表示部分放空状态的可变容积瓶；图5是沿图3中5-5线的放大的水平剖面图；图6是另一个类似于图3的放大的局部竖直剖面图，但表示用于可变地调节向病人的流体流动速率的流动速率控制器的操作；图7是沿图6中7-7线的水平剖面图；图8的局部立体图表示本发明的另一个推荐实施例；图9是类似于图6的放大的局部竖直剖面图，表示包括改进的流动速率的本发明的另一个推荐实施例；图10是沿图9中10-10线的水平剖面图；图11是沿图9中11-11线的水平剖面图；图12的竖直剖面图表示图1的可变容积瓶，最初与一个接受流体的辅助瓶组装在一起，该辅助瓶用于接受水或类似物以便溶解粉状等形式的药品，然后将得到的溶液给与病人；图13是沿图12中13-13线的水平剖面图。
如附图所示，图1中标号10所示的一个药用流体输入系统包括一个可变容积瓶12，内装可选择的药用流体14，以便通过静脉输入或类似方式给与病人16。该输入系统包括一个可调的流动速率控制器18，以便调节向病人的流体流动速率，以及一个流动传感组件20，以便监测流体流动速率和分配给病人的体积。
流体输入系统10用于以相对较慢的、基本呈滴流形式的流动速率将选择的药用流体输给病人，上述流动速率可以按照特定的药用流体和病人的需要可变地设定。按照传统的流体输入系统和方法，药用流体14经预先包装，以便方便地安装在相对于病人16的相对较高的位置上，例如，安装在一个标准的杆或支架22上，所述支架22具有适当的托架24，以便装入并支承流体容器。药用流体14通过适当长度的输入管26从容器排放，以便通过导管28或类似物给与病人16，其中向着病人的流体流在低压静脉输入应用中通常依靠重力发生。本发明的输入系统10设有可变容积瓶12形式的药用流体容器，适于方便地跟踪或监测在一段时间内分配的流体体积。另外，可变容积瓶12适于方便地与流动速率控制器18结合使用，所述流动速率控制器具有相对较为简单、易于调节的结构。
如图1-4所示，可变容积瓶12包括一个较为刚性的瓶体30，它由玻璃或坚实的模制塑料等形成，一端具有标准的开口颈部32。颈部32通常由通过螺纹装在其上的适当的盖子34封闭或密封，在推荐的形式中，颈部32还包括一个装在盖子34下面的可刺穿的膜片或隔片36。当然，也可以采用带有盖子或不带盖子的其它密封装置。瓶体30的相对端即底端也是敞口的，以便接纳一底板38(图2-4)，该底板具有基本呈圆形的横截面，以便滑动配合地装配在瓶体中。底板38一般在其圆周连接于一挠性的波纹管状的环形膜片40，该膜片则在瓶体的底端或底端附近连接于瓶体30。采用这种结构，底板38包括一个活动壁，该活动壁限定盛放药用流体14的瓶子内部的一个部分。图2和3表示底板38在缩回状态，基本设置在瓶体30的底端，以限定一个基本注满药用流体的基本最大的容积。一个可卸下的底盖41(图2)，例如通过螺纹，可以设置在瓶体30的底端上，从而提供一个适于在使用前方便地储存和处置的刚性的外部容器结构。在瓶体30内也可以设置一个注射孔39，以便可以将选择的药品引入瓶内。
图2表示装有底盖41的可变容积瓶12，瓶12处于倒置定向，使颈部32在瓶的下端。在该定向上，瓶的颈部32设置得可迅速、容易地连接于挠性输入管26上端或上游端上的一个盖子接头42。更具体来说，在旋下瓶的盖子34时，可刺穿的隔片34挡住瓶内的药用流体14，同时将盖子接头42通过螺纹装在颈部32上。如图所示，盖子接头42包括一个基本呈环形的螺纹环套，以便安装在瓶的颈部上，还承载着一个向上突起的中空针柱44，当将盖子接头旋装在瓶的颈部上时用于刺穿隔片34。因此，当上述构件按照上面描述的方式组装起来时，可变容积瓶内的药用流体可通过瓶的颈部32和盖子接头42承载的针柱44流入输入管26的上端。当瓶12支承在支架22的瓶托架24上时可以进行瓶的颈部32与输入管的连接，或者基本临近将瓶12放在瓶托架24上之前进行上述连接。
按照本发明的一个方面，输入管26的上端包括相对较简单的、可变调节的流动速率控制器18。在图2-5中所示的一个推荐形式中，流动速率控制器18包括一个弹性奶头46，该奶头46与输入管整体形成，邻近于盖子接头42，限定一个向下敞开的奶头孔48，如图5所示，该奶头孔具有基本呈X形的缝隙形状。该开孔的弹性奶头46包括一个相对较简单的滴流形成器，使药用流体14按照与开口流通面积成正比的流动速率，基本以连续液滴的形式向下流过。从开孔奶头46落下的药用流体的液滴最初落入扩大的、基本呈泡状的滴流室50(图2-4)，该滴流室也作为输入管26的一部分整体形成，并且还可以包括一个或多个注入孔51(图1)。与此相关，输入管的材料需要是透明的或至少是部分透明的，以便可以用眼看到从奶头46落下的药用流体液滴，也可以用眼看到滴流室50内的药用流体。输入管26从滴流室50底部向病人延伸一个适当的长度，以便借助导管28或类似物进行适当的流体输入。
从倒置的瓶12向病人的流体流动速率是通过安装在支架22上的流动传感器组件20监测的。更具体来说，当如上所述将瓶12与输入管26组装起来时，从瓶卸下底盖41(图2)，以便露出底板38及将底板38连接于瓶体30的有关膜片40。然后，当将瓶12安装在支架22上时，例如，通过与流动传感器组件20的下部安装环套52的螺纹接合来连接瓶体30的底端。该安装环套52设置在传感器壳体54的下端，所述传感器壳体借助传感器托架56由支架22支承。在传感器壳体54内活动地承载着传感器承载臂58，根据从瓶12的流体分配作竖直位移。
传感器承载臂58包括一个竖直构件，其下端连接于一个重块60，该重块适于放置在可变容积瓶12的底板38的上部外板面上。如图3所示，当瓶12处于基本注满状态时，传感器承载臂58从重块60向上延伸，其上端终止于传感器壳体54内，大致在该传感器壳体上端附近。但是，当从瓶12分配药用流体14时，传感器承载臂58向下位移，下端跟随底板38，如图4所示，因而传感器承载臂的上端也在传感器壳体54内向下平动。重要的是，传感器承载臂58的上端承载一导电触头62，经过壳体54上的竖直间隔开来的一系列导电垫64，其中，触头62的运动经过各导电垫64，产生一连串电信号，这些电信号可由监测器66检测出来。监测器66可被编程，将上述运动转变成分配给病人的流体体积测定值，或确定瓶内留存的流体体积，从而提供上述一种或两种参数的视觉显示。另外，监测器可被编程以追踪作为时间的函数的被监测流体体积的变化，从而提供向病人的流体流动速率的视觉指示。也可采用其它传感器来替代上述的传感器，例如超声液面变送器，但又并不限于此。
因此，监测器66可有利地提供流体体积和流动速率信息，这些信息可用于可变地将流体流动速率调节至对于特定药用流体和病人需要来说的理想设定值。与此相关，图1-4和图6-7表示流动速率控制器18，该控制器包括一个夹子，该夹子具有在奶头孔48稍许上方接合弹性奶头46的活动调节爪68和70。适当调节夹子的爪68,70以压挤奶头46，可以有效地扩大奶头孔48限定的打开流动面积，从而增加通过奶头的流体流动速率，如图6和7所示。夹子的爪68,70的这种调节可以手动地进行，或者监测器66可直接连接于夹子的爪68,70，如图8所示，以便如上述所述地根据检测到的实际流动速率自动地进行夹子的调节，一个预先设定的目标流动速率借助控制装置72输入监测器66。
或者，夹子的爪68,70的间距可以被预先设定以取得需要的流体流动速率。在这种情形中，一个具有不同宽度的凹口的环可以用来从若干可用的选择中选取一种流动速率。
图9至11表示一种替代的流动速率控制器118，它用于替代参阅图1-7描述的弹性奶头46来可变地调节从瓶12的流体流动速率。在该实施例中，这种改进了的流动速率控制器118包括一个改进了的盖子接头142的一个部分，该部分装在可变容积瓶12的颈部上。
更具体来说，改进了的盖子接头142包括一个内盖74，它适用于借助螺纹连接于瓶的颈部32，以及借助快速咬合连接入外盖76。内盖74支承中空针柱44，以便刺穿通常封闭瓶的颈部32的口部的隔片36。外盖76可转动地安装在内盖74上，并且还包括一个向下延伸的管状凸缘78，以便连接于输入管26的上端。内、外盖74,76分别限定一对流动孔80和82，这对流动孔彼此重叠，共同限定一个开口的出口通道，以便使药用流体14基本以滴流速率流入输入管上端附近的滴流室50。这些流动孔80,82设置得相对于穿过盖子接头142的竖直中心轴线偏置，因而外盖76相对于内盖74的转动可改变共同形成的滴流通道的打开流动面积。在一种推荐的形式中，内盖74中的流动孔80包括一个基本呈矩形的槽(图10)，以径向的方向分量延伸，而外盖78中的流动孔82包括一个新月形的槽(图11)，基本相对于盖子接头142的中心轴线沿周向延伸。
改进了的盖子接头142还包括一种用于将流体如水或盐溶液引入可变容积瓶12的方便的结构，以便在使瓶与输入管26连接前使流体与瓶内粉末状药品混合并使其溶解，从而得到的溶液输给病人。图12表示安装在可变容积瓶12的颈部32上的盖子接头142，瓶内装有可溶解的药品。外盖76上的下部凸缘78装入溶剂瓶88的打开口部的颈部86中。外盖76相对于内盖74可转动地设置，使可变流动孔80,82彼此不对准，如图13所示。但是，在内、外盖74,76内形成的一对较大的辅助流动孔90和92可转动地对准，使溶剂流体94可从溶剂瓶88流入可变容积瓶12。为了实现这种流动，相互连接的瓶12和88从图12所示的位置倒置，从而使溶剂流体通过辅助孔90,92排入瓶12中，以便使可溶解的药品84溶解，形成输给病人16的药用流体14。流体向病人的这种分配可以通过脱开盖子接头凸缘78与瓶88的连接，并将凸缘78按照参阅图9已作的描述那样与输入管26连接来实现。
因此，本发明的改进了的可变容积瓶12和相关的药品分配系统10可提供一种用于将选择的药用流体通过静脉输入或类似方式输给病人的相对较为简单的装置。向病人的药用流体流动速率可受到密切地监视，并受到可变的调节，以便精确地按照特定的药品和病人的需要输送。
显然，本专业技术人员可以对这种可变容积瓶及相关的分配系统进一步作出修改和变化。因此，前面的描述和附图并不是想对权利要求所限定的本发明进行限制。
权利要求
1．一种药用流体输入系统，包括一个可变容积瓶，它包括一个中空瓶体，该瓶体在一端具有一个敞开的颈部，以及一个敞开的底端；所述瓶还包括一个可滑动地装在所述瓶体的所述底端内的底板，所述瓶体和所述底板共同限定一个用于装纳给与病人的选择的药用流体的内部容积；以及所述瓶适于在该瓶支承在相对于病人的高位且倒置使所述颈部基本处于所述瓶体的下端，使所述底端基本处于所述瓶体上端时，使药用流体流过所述颈部，以便给与病人，当药用流体通过所述颈部分配时，所述底板在所述瓶体内跟随药用流体在瓶体内的液面下降。
2．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于所述瓶体的所述敞开的颈部和所述底端基本在所述瓶体的相对两端形成。
3．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括用于使所述底板和所述瓶体相互密封连接的装置。
4．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括基本在所述瓶体的所述底端使所述底板与所述瓶体相互连接的一个基本呈环状的膜片。
5．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一个可卸地安装在所述瓶体的所述底端上的底盖。
6．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括支承装置，它用于以倒置的取向，并且在相对于病人的高位上支承所述瓶。
7．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一个安装在所述瓶的颈部上、通常使其封闭的可刺穿的隔片。
8．如权利要求7所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一段输入管，以及用于将所述输入管连接于所述颈部的接头装置，所述接头装置包括用于刺穿所述隔片的针柱装置。
9．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一段输入管、用于与所述颈部流体连通地连接所述输入管的接头装置和用于调节通过所述输入管流向病人的流体流动速率的流动速率控制器。
10．如权利要求9所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动速率控制器包括一个弹性奶头，其上形成一个奶头孔。
11．如权利要求10所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动速率控制器还包括夹子装置，它用于限制所述奶头，从而设定由所述奶头孔限定的打开的流动面积，从而调节通过所述奶头孔的流体流动速率。
12．如权利要求9所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动速率控制器包括一对相互配合的盖构件，每个盖构件具有一个在其上形成的主流动孔，至少一个所述盖构件可相对于另一个所述盖构件运动，以便部分地重叠所述主流动孔以限定一个可变面积的出口孔，从而调节通过所述输入管流向病人的流体流动速率。
13．如权利要求12所述的药用流体输入系统，每个所述盖构件还包括一个在其上形成的辅助流动孔，以便可选择地对准以限定将选择的药用流体引入所述瓶的流入通道，当所述辅助流动孔彼此对准时，所述主流动孔彼此不对准，而当所述主流动孔彼此对准时，所述辅助流动孔彼此不对准。
14．如权利要求9所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一个用于监测从所述瓶分配的流体体积的流动传感器组件。
15．如权利要求14所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动传感器组件还监测从所述瓶的流体流动速率。
16．如权利要求15所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括与所述流动传感器组件相关的监测装置，它用于可调节地设定所述流动速率控制器。
17．如权利要求1所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一个用于监测从所述瓶分配的流体体积的流动传感器组件。
18．如权利要求17所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动传感器组件包括一个传感器壳体，壳体内活动地装有一传感器承载臂，所述传感器承载臂具有一个端部，该端部接合所述底板并且在从瓶体分配药用流体时随着所述底板在所述瓶体内下降而跟随所述底板，所述传感器承载臂上具有一个触头，该触头移过所述传感器壳体内的一连串接触垫，以便产生一连串代表从所述瓶分配的流体体积的电信号。
19．如权利要求18所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一个监测器，该监测器用于接收所述一连串电信号，以及用于指示从所述瓶分配的流体体积。
20．如权利要求18所述的药用流体输入系统，其特征在于所述传感器承载臂的所述一个端部还包括一个重块。
21．一种药用流体输入系统，包括一个可变容积瓶，该瓶包括一个在一端具有一个敞开的颈部的中空瓶体，以及与所述颈部相对设置的一个敞开的底端；所述瓶还包括一个可滑动地装在所述瓶体的所述底端内的底板，所述瓶体和所述底板共同限定一个用于装纳给与病人的选择的药用流体的内部容积；一段输入管；用于与所述颈部流体连通地连接所述输入管的接头装置；所述瓶适于在该瓶支承在相对于病人的高位且倒置使所述颈部基本处于所述瓶体的下端，使所述底端基本处于所述瓶体的上端时，使药用流体流过所述颈部和所述输入管，以便给与病人，当药用流体通过所述颈部分配时，所述底板在所述瓶体内跟随药用流体在瓶体内的液面下降；一个用于监测从所述瓶分配的流体体积的流动传感器组件，所述流动传感器组件包括用于接合所述底板且在从所述瓶分配流体时随着所述底板在所述瓶体内下降而追随所述底板的装置。
22．如权利要求21所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一个用于调节通过所述输入管向病人的流体流动速率的流动速率控制器。
23．如权利要求21所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括用于将所述底板和所述瓶体相互密封连接的装置。
24．如权利要求22所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动速率控制器包括一个弹性奶头，该奶头内形成一个奶头孔。
25．如权利要求24所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动速率控制器包括用于可变地限制所述奶头的装置，以便可变地设定所述奶头孔限定的打开的流动面积，从而可变地调节通过所述奶头孔的流体流动速率。
26．如权利要求22所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动速率控制器包括一对相互配合的盖构件，每个盖构件具有在其上形成的一个主流动孔，至少一个所述盖构件可相对于所述另一个盖构件运动，以便部分地重叠所述主流动孔以限定一个可变面积的出口孔，从而调节通过所述输入管向病人的流体流动速率。
27．如权利要求22所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括与所述流动传感器组件相关的监测装置，以便可调节地设定所述流动速率控制器。
28．如权利要求21所述的药用流体输入系统，其特征在于所述流动传感器组件包括一个传感器壳体，所述用于接合且跟踪所述底板的装置包括一活动地装在所述传感器壳体内的传感器承载臂，并且具有一个端部，所述端部在从所述瓶体分配药用流体时随着所述底板下降而跟踪所述底板，所述传感器承载臂具有至少一个触头，所述触头移过所述传感器壳体内的一连串接触垫，以便产生一连串代表从所述瓶分配的流体体积的电信号。
29．如权利要求28所述的药用流体输入系统，其特征在于还包括一个监测器，它用于接收所述一连串电信号，并用于指示从所述瓶分配的流体体积。
全文摘要
为向病人输入选择的药用流体(14)而提供一种可变容积瓶(12)及相关的系统。可变容积瓶包括相对较为刚性的瓶体(30),瓶体具有借助盖子接头(42)连接于输入管的下部颈部(32),该接头具有一个开槽奶头(46)以控制从瓶通过输入管向病人的药用流体流动速率,流动传感器组件(20)跟踪活动上壁的位移以提供分配的流体体积的指示。可设置流动速率控制器(18)以限制开槽奶头,从而可变地调节奶头上的槽所限定的打开的流动面积,从而可变地选择向病人的流体流动速率。在一替代实施例中,盖子接头可以包括一对互相配合的盖构件,所述盖构件上有一对重叠流动孔,其中盖构件可彼此相对移动地设置,从而调节流动孔所限定的出口通道的开口面积,以便可变地选择向病人的流体流动速率。
文档编号A61M5/00GK1311703SQ99809326
公开日2001年9月5日 申请日期1999年8月2日 优先权日1998年8月5日
发明者卡尔·长·东·空 申请人:卡尔·长·东·空