防止输液管线内自由流动的装置和方法

专利名称：防止输液管线内自由流动的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于防止在肠内或胃肠外给药过程中注射液自由流过输液管线的装置和方法，尤其是一种输液装置等所用的限流器(occluder)/阀门及输液装置等的使用方法，其中所述限流器/阀门可防止注射液自由流过输液装置，这是不希望出现的，而允许注射液在受到控制的条件下流过输液装置。
背景技术：
用输液装置为病人输液在医药领域是众所周知的。输液装置既可用于肠内给药，又可用于胃肠外给药。当病人因各种原因而无法正常进食时，就用肠内给养泵向病人提供营养和药物。向病人提供胃肠外注射液(静脉注射液)以确保充足的水合作用并提供必须的营养、矿物质和药物。输液装置通常放在独立的固定装置上，重力迫使注射液进入病人体内。可以用各种夹子(例如当前市场上有售的辊式夹(rollerclamp))粗略地控制注射液进入病人体内的流率。
在许多应用中，有必要精确地控制进入病人体内的注射液的量。在这种情况下，沿输液装置放置一个调节装置(例如肠内给养泵)，用于控制输入到病人体内的流率。在用到泵等的应用中，用于调节流动的夹子通常打开到最大程度，这是为了防止夹子妨碍泵的正常工作。打开夹子是希望肠内给养泵会控制输液装置内的流体流动。
然而，在急诊或分心时，医务人员不能将输液装置正确地放置在肠内给养泵内是很常见的。当输液装置未能正确地放在泵内且夹子已打开时，常常出现称之为“自由流动”的情况。重力使得注射液不受泵或其他调节装置控制而自由地流入病人体内。在自由流动情况下，剂量是所需剂量许多倍的注射液可以在相对较短的时间内供应给病人。如果注射液含有烈性药物和/或病人身体不太强壮不能适应大量流入的注射液时，这可能特别危险。
为了防止出现自由流动，已经开发了许多装置。然而这些装置通常大大增加了输液装置的总成本，并且有些只能为防止自由流动提供最低限度的保护。
这样就需要一种既能防止自由流动条件又允许流体在受到控制的条件下流过输液装置的设备。还需要这样一种设备，如果输液装置未能正确地安装在泵或其他调节装置内，它能防止自由流动。此外，还需要一种能防止自由流动并且不太昂贵且易于使用的设备。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于阻塞输液装置以防止意外的自由流动条件的装置和方法。
本发明的另一个目的是提供一种制造和使用简便的限流器。
本发明的另一个目的是提供这样一种限流器，它不太昂贵，因此可以是一次性的。
本发明的又一个目的是提供一种限流器，除非输液装置被正确地安装在诸如肠内给养泵之类的流动控制机构内，否则它会限制流体流过输液装置。
本发明的再一个目的是提供这样一种限流器，它允许简单地手动撤消限流功能。
本发明的再一个目的是提供一种限流器，它起阀门的作用，用于有效地控制流体流过挠性管道。
一种用于防止输液装置内出现自由流动的装置和方法实现了本发明的一个或多个上述的或其他的目的。根据本发明的一个方面，一个限流器被安置在输液装置内。该限流器构成为用来防止输液装置内的流体通过限流器自由流动。然而，该限流器还构成为用来有选择性地允许由肠内给养泵等泵送的注射液经过限流器。
根据本发明的一个实施例，限流器由放置在输液装置的管道内的挡块形成。当注射液因重力而流动时，通过限制围绕和/或通过挡块的流动，挡块可限制管子内的流动。然而，当较大的压力(例如由泵产生的压力)施加到注射液上时，注射液能够围绕和/或通过挡块流动，从而将注射液输送给病人。
根据本发明的另一个实施例，一个限流阀安置在输液装置内。该阀可防止注射液因重力而自由地流过输液装置，同时还允许注射液在受控的条件下流过输液装置。
根据本发明的另一个方面，该限流器构成为用来使流体停止流动，直到输液装置被正确地放置在控制机构(例如泵)内。一旦正确放置，限流器和输液装置之间的相互作用会有效地打开输液装置，从而允许注射液穿过其流动。
根据本发明的又一个方面，该限流器可以和输液装置形成一体，或者可以由独立的部分形成，然后将其放在输液装置内，用于有选择性地限制注射液穿过其流动。
根据本发明的再一个方面，该限流器可以其阀门的作用，用于有选择性地允许流体穿过其流动。在一个实施例中，一对限流器及输液管线可以和活塞或其他施力装置一起使用，从而形成一个线性的蠕动泵，它为病人输送预定量的流体。
根据本发明的再一个方面，该限流器及输液管线形成为可以嵌套在传统的液流泵内，并由该泵打开。


下面将结合附图详细说明本发明，从中可以看出本发明上述的或其他的目的、特点和优点。
图1示出了根据现有技术而制作的输液装置的透视图；图2A示出了用于防止在输液装置内出现自由流动的装置和方法的局部侧横截面图，该输液装置的形式为安装在输液装置内的限流器，其中限流器和输液装置处于闭合状态；
图2B与图2A相似，也是局部侧横截面图，其中限流器和输液装置处于打开状态；图2C示出了根据本发明的原理而制造的另外一种构造的限流器/输液装置的局部侧横截面图；图3A示出了根据本发明的原理而制造的另外一种用于防止在输液装置内出现自由流动的装置和方法的局部侧横截面图；图3B示出了另外一种实施例的限流器的局部横截面图，其中限流器和输液装置处于闭合状态；图3C示出了图3A中实施例的限流器的横截面图，其中限流器和输液装置处于打开状态；图3D示出了根据本发明的原理而制造的限流器和输液装置的另一个实施例的局部侧横截面图；图3E示出了根据本发明的原理而制造的限流器和输液装置的又一个实施例的局部侧横截面图；图4A示出了限流器和输液装置的另外一个实施例的局部侧横截面图，其中限流器处于闭合结构；图4B示出了图4A处于打开状态的实施例的横截面图；图5A示出了根据本发明的一个方面而制造的限流器和输液装置的局部侧横截面图，其中限流器和输液装置处于闭合位置；图5B示出了沿图5A的平面5A-5A得到的横截面图；图5C示出了其内安有限流器的输液装置的局部侧横截面图，其中输液装置安装在一个控制机构内，从而将输液装置和限流器保持在打开结构中；图5D示出了沿图5C的平面5B-5B得到的横截面图；图5E示出了由将输液装置和限流器保持在图5D所示的打开位置的控制机构的外壳的透视图；图6A示出了根据本发明的一个方面而制造在其内形成有限流器的输液装置的局部侧横截面图；图6B示出了与图6A相似的视图，其中限流器保持在打开位置；
图7示出了根据本发明的原理而制造的限流器的另一种结构；图8示出了根据本发明的原理而制造的限流器的又一种结构；图8A示出了根据本发明而制造的限流器的另一种结构的横截面图；图8B示出了根据本发明而制造的限流器的又一种结构的横截面图；图9示出了本发明的一个方面，其中限流器形成一个流体控制阀的一部分；图10示出了一个夹子的透视图，该夹子用于改装现有的、能和本发明的限流器一起使用的泵；图11是侧横截面图，示出了形成一对阀门的一对限流器和输液管线以及一个形成线性蠕动泵的施力器；图12A是前视图，示出了现有技术的肠内给养泵和根据本发明而制造的置于在泵内的限流器；图12B是横截面图详图，示出了限流器、输液装置和泵的一部分，用于演示限流器周围流体流路的打开；图13A是侧视图，示出了根据本发明的原理而制造的限流器的另一个实施例；图13B示出了沿线13A-13A而得到的图13A实施例的限流器的横截面图；图13C示出了图13A和13B中的限流器的端视图；图13D示出了其内安有输液装置的肠内给养泵的顶视图，输液装置内安有一个根据本发明而制造的用于防止自由流动的限流器；图13E是前视图，示出了其内安有输液装置的另外一种可获得的肠内给养泵，输液装置内安有一个根据本发明而制造的用于防止自由流动的限流器；图14是透视图，示出了根据本发明的原理而制造的限流器的另外一个实施例；图14A示出了图14的限流器的侧视图；
图14B示出了图14的限流器的端视图；图15是顶视图，示出了根据本发明的原理而制造的限流器的又一个实施例；图15A是横截面图，示出了其内安有图15A的限流器的输液装置的一部分；图15B示出了一个限流器的挡块的顶视图，相对图15所示的挡块，它示出了挡块的另外一种构造；图15C是顶视图，示出了限流器挡块的替换实施例；图15D是顶视图，示出了限流器挡块的另一个实施例；图15E是顶视图，示出了根据本发明的原理而制造的限流器挡块的又一个实施例；图15F示出了限流器的又一种挡块的顶视图，相对图15-15E所示的挡块，它示出了挡块的替换结构；图15G是顶视图，示出了根据本发明的原理而制造的限流器的又一种挡块；图16是局部的侧横截面图，示出了其内安有限流器的输液装置和用于将输液装置和限流器保持在打开结构的控制机构。
具体实施例方式
下面将参照附图讨论本发明，从而使本领域技术人员能够制造和使用本发明，在各附图中，本发明的各个元件用附图标记表示。可以理解，下面的说明仅仅是本发明原理的示例性的例子，而不应看作是对待审权利要求的限制。另外，尽管各实施例可以实现上述的一些目的，但可以理解，有一些实施例不能实现本发明的所有目的，并且这些目的不应看作是对待审权利要求的限制。
图1示出了根据现有技术的教导而制造的输液装置10及相关结构的透视图。输液装置10的一端10a有一个用于容纳肠外或肠内注射液的袋子14。袋子14通常由架子18支撑，架子18将该袋子保持在离地面约6英尺高的地方。
输液装置10的另一端10b与病人(未示)相连。在肠外使用中，输液装置10的该端部会有一根与其相连的针头，该针头伸入到病人的静脉系统内。在肠内使用中，端部10b通常会有一个接头，该接头连接到安装在病人胃部的人造口内的气囊导管(未示)上。该端部也可以连接到一根鼻筛供给管上。
注射液在重力作用下从输液装置10的上端10a流到下端10b。作用在流体上的压力为0.433磅/平方英寸/英尺。这样，如果袋子14的位置比病人高5英尺，那么输液装置10下端10b的压力就约为2.165磅/平方英寸。从8英尺的最高处到地面，输液装置10内注射液的压力可以达到约3.5磅/平方英寸。
为了控制注射液穿过输液装置10的流动，输液装置通常通过泵22的流动控制部分安装。泵22有选择性地允许计量过的一定量的注射液从泵的远端(下游)通过。可以用多种方法做到这一点。例如，许多肠内给养泵是具有转子的蠕动泵，其转子与具有多个辊子的输液装置10接合。转子每不完整地旋转一下都允许预定的剂量传递到病人。通过控制转子的转速，该泵就可以提供高度精确剂量的注射液。
本领域公知的其他泵通过与输液装置接合的多个指针(fingers)来控制注射液穿过输液装置10的流动。通过控制指针与输液装置10的接合位置和接合频率，可以为病人提供高度精确的注射液剂量。
当输液装置被放在合适的位置时，尽管泵22控制了注射液穿过输液装置10的流动，但是如果未能将输液装置放在泵内的合适位置，很快就会引起自由流动条件，在这种条件下，注射液会不受控制地流过输液装置。为了防止自由流动，沿输液装置10安有一个夹子26。夹子26通常置于泵22的上方。一种常见型的夹子26是辊式夹，其允许对穿过输液装置10的流动和流体体积的某些控制。控制输液装置10内流动的有无及流量。其他夹子只是简单地提供开/关控制。
尽管在打开夹子之前或打开夹子之后的瞬间应该将输液装置22安装在泵22内，但也不总是这么做。在医院和疗养院会碰到许多情况，在将输液装置10放在合适的位置之前，医生或护士被叫走，或者碰到医生或护士分心时。如果夹子已经打开，结果是袋子18内的注射液就会不受控制地流入病人体内。
在许多情况下，注射液的自由流动不会对病人造成严重威胁。但在一些情况下，自由流动就可能对病人造成严重伤害，甚至导致病人死亡。例如，如果大量注射液突然流入身患重病的病人体内，他或她就可能会出现严重休克。同样，如果预计要几个小时才输完的注射液在几分钟内输完，那么正在输入加有大量药的注射液的病人可能会受到严重的伤害。
为了解决这些问题，可以在输液装置10上安装多个夹紧夹。但是除非弹簧夹被合适地安装在输液装置10上，否则它就会自动关闭输液装置。这种弹簧夹的一个示例公开在美国专利US5810323中。
尽管弹簧夹式限流器在克服可能出现的自由流动上有很大的优越性，但其制造相对昂贵。尽管这种限流器可能只需花费10到20美分，但每套输液装置都用一个新的限流器则会显著增加输液装置的成本。这样，就需要寻找一种用于防止输液装置内的自由流动的装置和方法，它不但要可靠，而且相对现有技术要不太昂贵。
图2A示出了其内安有挡块或限流器104的输液装置100的局部侧横截面。输液装置100由用挠性的弹性材料制作的长管108形成，所述材料诸如有硅酮橡胶、胶乳、聚氨酯、氯丁二烯橡胶、或各种类似的医用级材料。(根据本说明书，本领域技术人员可以理解本发明还可用于非医药领域。在这些情况下，所述管子也可以用非医用级材料制作。)限流器104的外径略大于形成输液装置100的管子的内径。这造成管子经过限流器104的部分108a略微变宽。
限流器104可防止因重力造成的穿过输液装置100的流动。这样，限流器104的尺寸就取决于用于形成输液装置的材料。在当前的优选实施例中，输液装置100由用硅酮橡胶制作的管子形成。该管子的壁厚约为0.038英寸，其内径约为0.130英寸。限流器104优选由塑料(例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯酸类塑料(PMMA)、聚碳酸脂、等等)或外径为0.141英寸的不锈钢滚珠形成。
因为限流器104大于输液装置100的内径，因此只受重力作用的注射液就会被挡在限流器的后面而不能通过。为了防止限流器104逐渐地向下游移动，可在输液装置100内形成一个突起112，或者如下面将要详细解释的那样，可以将限流器紧固在一个连接件或一些其他的静止结构上。
因为输液装置100由一根弹性长管108形成，因此增加压力会造成管子的内径膨胀。如图2B所示，当管子108充分膨胀时，管子经过限流器104的部分108a就会允许注射液从限流器的周围流入输液装置100的远端100b。
优选地，限流器104和输液装置100被选择为，在延伸穿过限流器的长管108的部分108a充分膨胀从而允许任何临床意义剂量的注射液通过之前，在限流器的上游(即在输液装置的近端部分)可保持高达4磅每平方英寸的压力。
尽管挂在袋子18内的注射液由于重力作用可以形成2-3磅每平方英寸的压力，但如果不施加一些外力，这个压力不足以使注射液流过限流器104。相反，肠内给养泵或其他类型的泵通常可产生5-15磅每平方英寸的压力。当泵将注射液加压到5-15磅每平方英寸时，受到足够压力的注射液就会从限流器104的周围通过并输往病人体内。换句话说，如果输液装置100未被合适地安装在泵内，致使泵在输液装置的近端部分100a内产生更高的压力，那么限流器104就会抑制注射液流到病人体内。这样，当输液装置100被合适地安装在泵内时，就不可能有自由流动，而是使注射液的流动适应病人。
图2C示出了另一种结构的输液装置130和限流器104的局部侧横截面图。和先前的实施例一样，限流器130由一个小球形成，通常是由无生物活性的塑料或不锈钢形成。输液装置130由一根第一管子134和一根第二管子138形成。第一管子134由弹性聚合物或硅酮形成，因此该管子可随压力膨胀。第二管子138通常略小于第一管子134，因此第一管子的远端134a可以连接到第二管子的近端138a的外部。
为了确保限流器104不沿远端推进到第二管子138内，第二管子138优选由半弹性或非弹性的材料形成，因此其无法适应限流器104的推进。为了防止第二管子138的近端138a和限流器104一起形成密封，该近端优选具有一个或多个形成于其中的缺口142或轮廓。即使当限流器紧紧地压靠在第二管子138的近端138a上，这些缺口142或轮廓仍能确保液体从限流器104的周围流动。
当沿限流器104的近端设置小于约4磅每平方英寸的压力时，第一管子134与限流器接合，并防止液体流向下游。一旦限流器104近端上的压力超过约4磅每平方英寸，第一管子134的远端134a就膨胀，并允许液体以箭头146所示的方式流过。一旦压力下降，第一管子134就回到其初始尺寸，并且液体也停止流动，直到压力再次上升到临界值以上。
在使用中，输液装置130和限流器104可防止自由流动，除非输液装置被放在与泵接合的位置，致使泵能产生足够的压力，从而迫使液体从限流器的周围流过。一旦流过限流器104，液体的压力就迅速下降到常规的水平，因此对病人不会有危险。
图3A示出了本发明的原理的另一实施例的局部横截面图。输液装置160有一个近端部分160a和一个远端部分160b。近端部分160a和远端部分160b之间安有一个限流器或挡块164。挡块164被安置在输液装置160内，用于有选择性地防止液体从近端部分160a流到远端部分160b。
挡块164包括一个近端164a和一个远端164b。近端164处是一沟槽170。如图3A所示，该沟槽有一个近端部分170a和两个与近端部分流体连通的远端部分170b。尽管近端部分170a被安置在与近端部分160a的内部连续连通的位置，挡块164的每个远端部分170b通常都位于与输液装置160的侧壁连通的位置。输液装置160的侧壁一般可防止流体流出沟槽170的远端部分170b。
所述侧壁优选对膨胀具有足够的抵抗力，因此沟槽170内可以有约4磅每平方英寸的压力，而不会引起输液装置160沿径向扩张或膨胀。这样，如果输液装置160的近端部分160a内的压力低于约4磅每平方英寸，那么液体就不会通过挡块164流动。
如图3A所示，挡块164相对较长。为了将其自身保持在合适的位置，挡块164与限定输液装置160的侧壁摩擦接合。通过提供长的挡块164，可以提供与侧壁接合的较大的表面积，并防止挡块164慢慢地向下游移动。
图3B示出了输液装置180的局部侧横截面图。输液装置180包括一个近(上游)端180a和一个远(下游)端180b，两者由一个限流器或挡块184隔开。挡块184与图3A所示的挡块164相似，它也有一个具有一个近端部分190a和一对远端部分190b的沟槽190。
挡块184不是靠在一个细长的主体上，并与输液装置180的侧壁摩擦接合，挡块184而是具有至少一个突起194，其从挡块向外延伸，从而与输液装置的侧壁接合，并防止挡块前进。突起194优选由一个环形突起或多个从挡块184沿径向向外延伸的间隔布置的突起形成。
图3C示出了图3B的输液装置180和挡块184的横截面图。随输液装置180的近端部分180a内的压力增加到高于约4磅每平方英寸，输液装置会沿径向扩张。这就允许容纳在输液装置180近端部分180a内的液体流入沟槽190的近端部分190a、流出沟槽的远端部分190b并流入输液装置的远端部分180b。一旦压力下降到低于约4磅每平方英寸，输液装置180就会收缩，并且沟槽190内的流动就会停止，这是由于输液装置的侧壁会盖住沟槽190的远端部分190b。
以这种方式，通过防止液体在低于4磅每平方英寸时流动，图3A-3C所示的各实施例可防止自由流动。一旦输液装置180被合适地安装在泵内，因转子(或其他压力源)旋转而引起的增加的压力会克服挡块184对流动的限制。当与各种类型的输液泵提供的控制结合起来时，限流器或挡块164或184能让预定量的液体流过输液装置160或180，同时还可防止自由流动条件下的危险。
图3D示出了输液装置200的又一个实施例的侧横截面图，该输液装置200内安置有一个限流器或挡块204。输液装置200包括由第一管子208形成的近端部分200a和由第二管子212形成的远端部分200b。第二管子212的近端212a安装在第一管子208的远端208a的外部的周围。
挡块204安在第一管子208的远端208a、第二管子212的近端212a。挡块204具有一沟槽216，该沟槽从挡块的近端204延伸到挡块远端204b附近的径向地侧部位置。这样，该沟槽与第一管子208内的液体流体连通，但通常与第二管子212的内部隔离。
当第一管子内的压力超过约4磅每平方英寸时，第二管子212的近端212a沿径向膨胀，从而打开沟槽216的远端，并允许液体流入由第二管子212形成的输液装置的远端部分。
通过将挡块204定位在两个管段的端部，该挡块可以有粘性地连接到其中任意一根管子上，以防止挡块向远端的移动。这一点可以实现，并且不会影响挡块防止流体在低于约4磅每平方英寸时流动的能力，并且当压力高于约4磅每平方英寸时，还允许液体流过输液装置。
尽管图3A-3D示出了各个实施例，其中沟槽的近端与上游的流动连续连通，而沟槽的远端通常是关闭的；但是挡块164、184或204也可以是旋转的，从而沟槽的近端或上游部分通常由输液装置160、180或200的侧壁封闭，并且沟槽的远端部分总是与输液装置的远端部分连通。
图3E示出了输液装置230和限流器234的又一个实施例。限流器234位于输液装置230内，从而将输液装置230分成近端的上游部分230a和远端的下游部分230b。
限流器234具有一沟槽238，该沟槽从限流器的近端234a延伸到远端238b，从而形成一个通道，注射液(例如肠内给养液)可通过该通道流动。沿沟槽238设置有一个壁面242，用于有选择性地防止通过该沟槽的流动。根据本发明的原理，壁面242以这样一种方式被可旋转地连接到限流器234上，即直到近端的上游压力超过4磅每平方英寸时，该壁面才会移动，从而允许液体流过该沟槽。(尽管该壁面被描述为需要一个临界上游压力，但本领域技术人员根据本说明书可以理解该壁面会根据输液装置近端和远端部分之间的压力差而移动。这样，在限流器234的下游形成真空可以产生同样的效果。)本领域技术人员可以理解上述各实施例也可以针对其他的临界值而设计。
一旦达到所需的临界压力，壁面242就会旋转并打开沟槽238以使流体流动。一旦压力下降，根据一种使用方法，壁面242就会旋转并关闭。但是根据另一种使用方法，壁面242上可以具有在其上形成的刻痕246。壁面242构成为用来持续堵塞输液装置230，直到超过临界压力。一旦偏离正道，壁面就不会回到其初始位置，即使在压力下降之后。因为使壁面242移动而必须增加的压力由泵(未示)产生，因此输液装置230必定已经放在泵内的合适位置，从而打开壁面。当输液装置230放在泵内的合适位置时，该泵就会防止自由流动。这样，如果输液装置230被放在泵内的合适位置，就不需要继续用限流器来防止自由流动。
图4A-4B示出了本发明的又一实施例的局部侧横截面图。输液装置250内形成有一个形式为鸭嘴阀的限流器254，从而将输液装置250分为近端的上游部分250a和远端的下游部分250b。限流器254由两个倾斜到相互接合的叶片258a和258b形成。
当输液装置250近端部分250a内的压力小于约4磅每平方英寸时，如图4A所示，叶片258a和258b的倾斜使它们保持接触。一旦近端部分250a内的压力超过约4磅每平方英寸，如图4B所示，该压力就会迫使阀门258a和258b彼此远离，从而允许注射液流过限流器254并流入输液装置250的远端部分250b。为了使限流器254以这种方式工作，当叶片258a和258b相互接合时，优选让它们向远端延伸。然而限流器254可以制造成使叶片向近端延伸，然后一旦超过临界压力，它们就会弯曲(buckle)。
如图所示，限流器254和输液装置250被模制成一体。使用这种结构不用担心限流器254在使用过程中是否会移动。然而，使限流器254作为一个单独的单元而成形然后将其放在输液装置250内也是可行的。可以用粘合剂或仅仅是靠摩擦配合将限流器254保持在合适的位置。
图5A示出了输液装置300及位于其内的限流器304的局部侧横截面图。与图2A所示的实施例相似，输液装置300由常规的硅酮管或一些其他的弹性或半弹性材料(例如胶乳、聚氨酯、等)制成。
图5B示出了沿图5A的平面A-A得到的输液装置300和限流器304的横截面图。如图所示，限定输液装置300的管子在限流器304的周围形成密封，并防止液体从限流器和形成输液装置的管子之间通过。
图5C示出了输液装置300和限流器304的侧横截面图。在输液装置300的后面、限流器304的位置处设置有一个壁面308。正如下面将要另外详细讨论的那样，壁面308、限流器304和输液装置300共同形成一个压缩阀，用于有选择性地允许液体流过输液装置。
图5D示出了沿图5C的平面B-B得到的输液装置300和限流器304的横截面图。输液装置300和限流器304已经被安装在两个相对且隔开的壁面308之间，这两个壁面之间的距离略小于输液装置的外径。由于输液装置300被放在两个相对的壁面308之间，因此形成输液装置的管子的侧壁被压靠并保持在限流器304上。这种挤压也造成管子的顶部300a和底部300b从限流器304沿径向向外延伸，从而打开限流器上、下方的流路312。流路312能使输液装置300内的液体从限流器304周围流过并流入病人体内。
在输液装置300和限流器304从相对的壁面308之间拉出的情况下，形成输液装置300的管子会回到图5A和5B所示的位置，从而中止穿过输液装置的流动。这样，图5A-5D所示的构造可防止注射液穿过输液装置300自由流动，只要输液装置和限流器304被合适地安置在两个壁面308(或一些相似的接合面)之间。当输液装置被放置在泵(未示)内的合适位置时，输液装置300和限流器304通常位于两个壁面308之间。一旦合适地定位，泵就可控制穿过输液装置300的流动，并防止自由流动。
图5E示出了根据本发明的一个方面而制造的肠内给养泵的外壳330的透视图。外壳330包括一对沟槽340和344，用于保持一部分输液管，例如就图3A-5D讨论过的那些输液管。在使用中，管子被放在一条沟槽340内，并卷绕在置于开口350内的发动机单元(未示)上，然后被定位在第二沟槽344内。如果常规的输液装置不能合适地卷绕在发动机单元上(或合适地安装在其他类型的泵内)并不能放在沟槽340和344内，那么可能会形成自由流动条件。然而本发明可防止这种情况形成。
如图5E中的虚线所示，输液装置354被安装在第一和第二沟槽340和344内。沟槽340的至少一部分340a窄得足以形成与图5A-5D中的壁面308相似的两个壁面，这两个壁面挤压形成输液装置354的管子的侧壁，从而在输液装置内的限流器(未示)的周围形成流路。如果需要，形成沟槽340的两个壁面360的整个长度上可以充分接近以挤压输液装置354，从而将其打开。
图5E还示出了连接到外壳330上的盖子370。盖子370相对外壳330可以枢轴转动，它包括一个与外壳上的凹槽380接合的锁键(catch)374。当盖子370关闭并且锁键374与凹槽380接合时，输液装置354就被紧紧地保持在外壳330内，并且不可能将输液装置从泵内拔出。
可以在盖子370上安装一个突起384，并使其与输液装置对齐，而不是让沟槽344的两个壁面360挤压输液装置354的侧壁从而和输液装置354的侧壁一起形成压缩阀。当盖子关闭时，突起384将一个向下的力施加到输液装置354上，从而和图5D所示的水平对齐而不是垂直对齐的两条流动沟槽一起形成打开的压缩阀。这样，流过输液装置354的液体就相对于限流器的上部和下部从限流器两侧的周围通过。
根据本发明可以理解，当突起用于与限流器接合时，限流器不需要被保持在沟槽内。而是，输液装置354必须仅在一般相对的侧面上接合，以便打开限流器周围的至少一条流路，或者说必须施加足够的压力以使输液装置膨胀而打开流路。
只要盖子370上的锁键374与外壳330上的凹槽380接合，或者突起384保持与限流器位置处的输液装置354接合，压缩阀就会保持开启。如果盖子370被打开，保持压缩阀打开的力就会消失，并且输液装置354会缩回到图5A和5B所示的闭合位置，从而防止穿过输液装置354的自由流动。
图6A和6B示出了本发明的又一个实施例。该输液装置400内安置有一个限流器404。限流器404可以被模制在输液装置400内，或者可以单独构造再插入到输液装置内。
限流器404由第一叶片408a和第二叶片408b形成，两个叶片形成一个鸭嘴阀。叶片408a和408b布置为向近端(即上游)延伸。如图6A所示，叶片408a和408b通常相互接合以限制从输液装置400的近端部分400a到输液装置的远端部分400b的流动。
当压力施加到形成输液装置400的管子上时，叶片408a和408b彼此充分地移开，从而允许液体流过输液装置。这样，在图6中，通过将输液装置400滑动到接合表面的两个壁面412之间从而使叶片408a和408b保持隔离或者通过迫使输液装置与突起或与门相连的其他结构等接合就会形成一个压缩阀。只要输液装置400保持在壁面412、突起等之间，就能使流体流动。如果将容纳有限流器404的那部分输液装置400从壁面412或突起之间拉出，限流器就会回到可防止自由流动的闭合位置。
输液装置400和限流器404优选在外壳内使用，例如图5E所示的那个外壳。当输液装置400安装在由限定侧壁而形成的沟槽内时，或者当带有对齐突起的盖子被关闭时，注射液就能流过输液装置。如果将输液装置400从外壳中拉出，限流器404就会自动关闭，从而防止注射液自由流过输液装置。
相对于通常用于控制流体流动的夹子和其他类型的外部限流器，根据本发明公开的各个实施例提供了显著的改进。这些实施例为防止自由流动提供了保证，与现有技术中的外部限流器相比，这些实施例一般更容易处理，并且更能降低成本。
除了可以和能使阀门打开的外壳及其他固定结构一起使用外，只需用手简单地挤压限流器附近的输液装置，上面所讨论的构造的主要部分也可以手动打开，从而打开限流器周围的流路。能手动打开限流器/输液装置是所希望的，因为这便于向输液装置内灌注被输入的液体。然而与现有技术中的许多限流器不同的是，只需松开限流器附近的输液装置就可停止流动。
图7示出了根据本发明的原理而制造的另一种结构的输液装置400和限流器404。输液装置400由用挠性的弹性材料制作的长管108形成，所述材料诸如有硅酮橡胶、胶乳、聚氨酯、氯丁二烯橡胶、或各种类似的材料。长管的内径通常约为0.130英寸。
限流器404的外径略大于形成输液装置400的管子的内径，通常约为0.141英寸。这造成管子经过限流器404的部分408a略微变宽。
限流器404可防止因重力造成的穿过输液装置404的流动。这样，限流器404的确切尺寸就取决于用于形成输液装置400的材料。在当前的优选实施例中，输液装置400由用硅酮橡胶制作的管子形成，而限流器404由外径为0.141英寸、长度约为0.282英寸的塑料(例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯酸(PMMA)、聚碳酸脂、等等)圆柱体形成。
因为限流器404大于输液装置400的内径，因此只受重力作用的注射液就会被挡在限流器的后面而不能通过。一旦有足够的压力——例如由泵产生的压力，输液装置的壁面就会膨胀，从而允许流体流过限流器400，这些就图2A等附图已经讨论过。
尽管图2A所示的实施例为球形，而图7所示的实施例为圆柱形，但本领域技术人员可以理解，也可以使用其他的各种实施例。例如，虚线412示出了一个子弹形的限流器。限流器也可以是蛋形、或任何其他形状，这些限流器可使流体停止流动，直到达到预定的临界压力。可以理解限流器404不需要有不变的直径。通过让部分限流器404沿径向延伸的距离大于其他部分，该部分限流器就会一直与输液装置400的壁面接合，从而降低限流器在输液装置内移动的能力。
图8示出了根据本发明的原理而制造的又一种构造的输液装置420和限流器424。输液装置420由具有第一部分432和第二部分436的长管428形成，两部分用连接器440连接在一起。用一根栓442将限流器424连接到连接器440上，以防止限流器沿长管428的第二部分436前进。
当长管428的近端、上游部分428a有足够的压力时，第二部分432会充分膨胀，从而允许流体流过限流器424并流入输液装置420远端、下游部分428b。使用连接器的一个优点是长管428的第一部分428a无需由弹性材料形成，或者说可以用不会始终膨胀或收缩的材料。换句话说，可以用不太昂贵的管子材料来制造大多数的输液装置420，而不会影响输液装置和限流器424之间的相互作用。
尽管图8所示的限流器为一般的球形，但根据本发明可以理解，限流器424可以是各种形状。另外，可以用一根栓442或多根栓将限流器424保持到连接器440上。
图8A示出了另一种构造的输液装置420和限流器444的横截面图。与图8中的球形限流器424不同，图8A的限流器444是盘形。为了防止限流器444响应流体压力的变化而旋转并无意间打开流体流路，使用多根栓442将该盘紧固到连接器440上。
当输液装置420内的压力足够大时，管子428会膨胀，并允许流体流过限流器444。一旦压力下降到预定的临界值以下，管子428就会再次与限流器444接合并中止流动。
图8B示出了根据本发明的原理而制造的又一种构造的限流器446的横截面图。输液装置420及相关部分与图8和8A中的相同，并采用相应的编号。
用一根或多根栓442将连接器440连接到限流器446上，以防止限流器向下游移动。也可以用栓442将限流器446保持在理想的方位。当有足够的压力时，管子436膨胀以允许流体流过限流器446。
图9示出了本发明的又一个方面，其中输液装置450和限流器454形成液体控制阀460的一部分。根据上述各实施例，尤其是围绕图5A-5E所做的讨论，限流器454通常可防止流体流过输液装置。然而如图5C和5D所示，在输液装置侧壁450a的两相对侧上挤压输液装置会引起侧壁的其他部分离开限流器454而延伸。
输液装置450和限流器454附近安有一对与如马达之类的致动器468相连接的接合元件464。所述连接可以是电连接、机械连接或气动连接，只要致动器468能够控制一个或多个接合元件464的移动。
当接合元件被启动时，它们向限流器454位置处的输液装置450施加一个向内的力，以打开限流器周围的通道，从而使流体流过输液装置。当接合元件464被调节到不再向输液装置450施加足够大的力时，输液装置就再次包围限流器454并防止流体流动。
通过有选择性地启动接合元件464、输液装置450和限流器454，就可形成一个用于控制流体流动的阀门。通过施加压力传感器或其他类型的传感器，还可以用该阀门调节流动，并且可以测定通过该阀门的流量。
图10示出了用于打开限流器和输液装置之间流动的夹子480的透视图。本领域技术人员可以理解市场上有多种肠内和肠外泵，它们使用各种类型的限流器，这些限流器存在背景技术部分指出的各种问题。为了消除这些问题，夹子480构成为用来改装现有的泵，该泵和根据本发明的原理而制造的限流器/输液装置一起使用。(当然，对某些现有的泵，也可以将限流器和输液装置构成为嵌在泵内，这样就没有必要再改装泵。)夹子480包括可连接到常规流体泵外壳上的底座484。底座484上通常有黏合剂。如果需要，粘合剂可以从可去除的黏合剂中选择，诸如本领域技术人员公知的那些粘合剂，因此当容有限流器(例如由虚线488代表的限流器)的输液装置不是和泵一起使用时，夹子480可以从泵上取下来。
从底座484延伸出来的是接头490，它上面形成有一沟槽492。沟槽492优选形成一个开口端，并延伸到夹子480内。由于输液装置488(用阴影部分表示)被插入到沟槽492内，因此限定沟槽492的壁面494就将输液装置488压靠在限流器(由虚线498表示)上，从而打开由图5A-5D所示的限流器和输液装置之间的一对流动沟槽。
只要输液装置488和限流器498紧紧地保持在限定沟槽492的壁面494之间，流体就能在限流器和输液装置之间流动。如果输液装置488从沟槽492中被拉出来，或者它未被合适地放置在沟槽内，流体就无法流过输液装置。这样，系统内出现自由流动的风险就大大降低。当然，以这样一种方式将夹子480放在泵上几乎可以消除自由流动的风险，即为了将输液装置488装配在沟槽492内，必须把输液装置488合适地放在泵内。
图11示出了本发明的又一个实施例的侧横截面图，该实施例形成了一台线上(in-line)泵500。如图11所示，一对限流器504和508被安在输液管线512内。每个限流器504或508分别安在致动器514和518附近。致动器514和518构成为用来有选择性地将压力施加到输液管线512上，从而有选择性地打开输液管线和与每个致动器相连的限流器504或508之间的流动沟槽。
在使用中，输液管线512内的液体会被保持在第一限流器504上游的近端部分512a内。第一限流器504可防止液体流向下游，直到驱动机构522使第一致动器514将力施加到第一限流器附近的输液管线512上。将力施加到输液管线512上可以打开第一限流器504和输液管线之间的沟槽，从而允许流体流进输液管线的中部512b。
一旦输液管线512的中部512b有了足够的时间注入液体，致动器514就被调节到不再对输液管线施加足够的力以使流体从限流器504的周围流过。然后，输液管线512的中部512b内的液体就会与近端部分512a内的液体隔离。
通过限定中部的远端的第二限流器508防止了输液管线512的中部512b内的液体向远端或下游流动。然而，一旦启动驱动机构522将致动器518移动到与限流器508附近的输液管线512的有力的接触时，在限流器和输液管线之间就会形成一条或多条沟槽。通过致动器518挤压输液管线512而打开的这条/些沟槽形成一条流路，它允许容纳在中部512b内的液体流进远端、下游部分512c。由于通常没有限流器或其他挡块被沿第二限流器508的远端布置，因此流进远端部分512c的液体就被输给病人。
通过有选择性地控制第一致动器514施加到输液管线512和第一限流器504上的力，以及第二致动器施加到输液管线和第二限流器508上的力，通过一系列的致动就会形成一个阀门526，它允许预定量的流体通过。
在一个更优选的实施例中，该阀门也包括一个与输液管线512的中部512b相连的施力器530，例如活塞、滚筒或相似的装置。施力器530向输液管线512的中部512b施加一个压力，从而迫使容纳在中部512b内的液体流进输液管线512的远端部分512c并到达病人体内。当第二致动器518在第二限流器508和输液管线512之间形成一条流路时，施力器530确保液体不会只保持在中部512b内。
尽管向输液管线512的中部512b施加压力有助于驱动中部内的液体流向下游，但它也有助于液体流进中部。一旦不再向中部512b施加压力，形成输液管线的弹性材料就努力回到其初始的管状构造。在松开施力器530之前，通过关闭第二限流器508和输液管线512之间的流路会在中部512b内形成真空。一旦致动器514打开第一限流器504和输液管线512之间的流路，由于输液管线会回到其初始构造，因此中部512b内的真空就会把液体引到中部512b内。
在阀门526的每个周期中，第一致动器514会打开第一限流器504和输液管线512之间的流动沟槽，从而对中部512b注入液体。然后，第一致动器514会允许流动沟槽关闭。然后，第二致动器518会打开第二致动器508和输液管线512之间的流动沟槽，并且施力器530会将压力施加到形成中部512b的输液管线上，因此中部内的液体会流入远端部分512c内，并流向病人。然后，第二致动器518会允许第二限流器508和输液管线512之间的流动沟槽关闭。然后重复该过程。
通过控制输液管线512的内径、第一限流器504和第二限流器508之间的距离、以及施力器530的运动/尺寸，在阀门526的每个周期中可以得到预定量的液体流动。通过控制预定时间内循环的次数，操作者能够为通过阀门526的注射液提供高度精确的流速。此外，因为不需要用转子来控制流速，因此可以用阀门526来制造线上蠕动泵，它比常规的蠕动泵薄很多，但保持了同样的精确度。
尽管图11示出了两个致动器，但根据本发明本领域技术人员可以理解，如果安排得当从而防止倒流，其中一个限流器可以构成为用来响应力的变化允许流体流动。例如，通过控制限流器的尺寸可以实现这一点。
图12A示出了泵600的透视图，它被设计用来控制流体流过输液装置604并流入病人体内。泵600包括控制面板608，控制面板608上有多个按钮610或用于控制泵的动作的其他装置。通过转子612的旋转，泵600工作，从而向病人输送预定剂量的肠内给养注射液。
输液装置604安装在泵上，因此输液装置的弹性部分604a缠绕在转子612上。转子612的每次旋转或不完整的旋转会让预定量的肠内给养注射液通过输液装置604前进并输送给病人。
为了确保转子604提供的肠内给养注射液的量合适，沿输液装置形成一个滴注室620。肠内给养泵600内安有一个光学传感器624，用于监测滴注室624内注射液的滴速。用注射液的滴速来计算注射液的实际输入速率。
与现有技术一样，输液装置的位于转子612远端的那一部分604b被嵌在泵壳600上的沟槽630内。根据本发明，该部分604b内设有一个限流器634。尽管现有技术只是用沟槽630来保持输液装置604和转子的接触，但在本发明中，包含的限流器634却提供了改进的安全措施。
在现有技术中，如果输液装置604的所述部分604b未被合适地定位在沟槽630内，那么就会形成自由流动条件，此时流过输液装置的流体会不受转子612的控制。但在本发明中，直到具有限流器634的所述部分604b被嵌在沟槽630内，才不会允许流体流过输液装置604。如果输液装置604的所述部分604b未被合适地置于沟槽630内，或者从沟槽中被拉出，限流器630就会防止液体自由流过输液装置。
图12B示出了其内形成有沟槽630的那部分泵600沿线A-A得到的横截面图的详图。沟槽630以这样一种方式容纳在输液装置604内，即它将管子642压靠在限流器634上。这造成管子642的其他部分离开限流器634延伸，从而打开管子的内壁和限流器之间的流体流路。
如图5D所示，挤压输液装置相对的两侧可以打开限流器上方和下方的流体流动沟槽。在图12B中，输液装置604的管子642被压靠在限流器634的一侧上，从而在其相对侧上形成一条单独的流体流动沟槽646。如果输液装置604的含有限流器634的那一部分604b从沟槽630中被拉出，那么输液装置就会与限流器接合，并防止流体流动。
图13A示出了具有本发明的又一个实施例的连接器。连接器700由适配器主体708形成，它用于将两段管子连接在一起。大多数情况下，适配器主体708用于将与泵的转子接合的硅酮管段连接到输液装置的其余管子(未示)上。这些连接器700用在目前使用的各种输液装置上。
适配器主体708由近端部分712、远端部分716和环形法兰718形成，环形法兰718可限制管子向适配器主体的近端和/或远端部分前进。近端部分712通常与硅酮管接合，而远端部分716与输液装置的其余管子接合。
形成栓/隔板的臂720从近端部分712向近端延伸，并使限流器724与适配器708的其余部分保持一定的间隔。与上述讨论的各实施例不同，当适配器708位于端部时，限流器724一般为泪滴形。如图13A所示，限流器724的远端724a可以做成方形。然而它也可以是圆形或其他形状的。根据上述各实施例，本领域技术人员可以理解，也可以采用球形、钻石形或其他形状的限流器。
与在上述各实施例中讨论过的栓形布置不同，臂720一般刚性地、并从适配器向近端支撑限流器724。在不适当地弯曲其内安装有适配器主体708的输液装置而将臂720弄断的情况下，限流器724就不能向输液装置的下游移动。相反，适配器主体708会防止远端移动，且臂的位置和限流器724的形状会防止限流器完全堵塞穿过管子的流动，只要用指定的压力使管子适当膨胀。
图13B示出了图13A所示的连接器700的横截面图。该图示出了在臂720两侧上形成的两个流动沟槽730。这两个流动沟槽730构成为用来允许已经流过限流器724的流体进入适配器主体708的中空沟槽734，并从限流器流向下游。连接器700的端视图如图13C所示。
近端部分712近端上的开口的直径优选约为0.098英寸，并且它被约0.03英寸厚的臂720二等分。限流器724与近端部分712的间距优选约为0.085英寸，并且其前端的曲率半径为0.025英寸。远端的圆形部分通常约0.03英寸长。
如果压力高于约5磅每平方英寸，限流器724与近端部分712的间距以及流动沟槽730的尺寸足以允许流体轻松流过连接器700。如果压力低于约5磅每平方英寸，限流器724就会防止流体流过连接器700。
使限流器724作为连接器700的一部分而形成具有几个明显的优点。首先，已经发现限流器724可以用与这些部件当前所用的模具基本相同的模具模制而成。这样，就不必制造全新的产品，输液装置生产商可以轻松地改变他们的模具以增加限流器724。改变模具的成本几乎可以忽略。另外，用于形成限流器的额外塑料的量仅仅使连接器700的生产成本增加了一点点。这与当前可获得的夹紧夹式限流器和夹子形成了对比，其中夹紧夹式限流器和夹子的花费可达10-20美分，并且在输液装置的成本构成中超过10％。这样，几乎不用花费成本就可以为输液装置提供高度可靠的防自由流动装置。
图13D和13E分别示出了在图5E和12A中讨论过的泵。为了避免过于重复，泵只是部分的泵、且与那几幅附图中的泵相类似，并做了相应的标记。
如图13D和13E所示，连接器700优选安装到泵的转子750(图13D)和760(图13E)下游的输液泵上。随着泵的转子750/760的旋转，它会产生足够压力以便泵送的流体流过限流器724的周围，并泵送到连接器700的沟槽734(图13B)内。然后，流体自由流向下游。
连接器700的好处很大，因为它可以用在大多数的输液泵上，无需对输液装置进行改装或其他改进。它也无需将如图12A所示的泵中的标号为630/634表示的限流器凹进去，并且它也不需要改进在图5A中讨论过的沟槽340/340a或突起384。当安装在输液装置内时，连接器700看起来与常规的连接器基本相同，并且除非告诉病人，否则病人可能一点也不知道用到了它。然而，它实现了常规的夹紧夹式限流器及其他限流器的优点，并且没有缺点。
图14-14B示出了根据本发明的原理而制造的连接器或适配器770的另一个实施例。连接器770通常由用于将两段管子连接在一起的适配器主体774形成。然而，根据本说明书可以理解这种结构是不需要的。大多数情况下，适配器主体774用于将与泵的转子接合的硅酮管段连接到输液装置的其余管子(未示)上。
适配器主体774由近端部分778、远端部分780和环形法兰782形成，环形法兰782可限制管子向适配器主体的近端和/或远端部分前进。近端部分778通常与硅酮管接合，而远端部分780与输液装置的其余管子接合。
不是像图13A和13B所示的那样由一根延伸到近端部分778的内部的栓/隔板连接，栓/隔板784形成一对臂，它们将限流器或挡块788连接到适配器主体774上。已经发现，使用一对臂作为栓/隔板784降低了堵塞的风险，这种堵塞可防止流体流过适配器主体774。因为臂784不与适配器主体中的中空沟槽790对齐，所以可获得更大的畅通区域让肠内给养注射液通过适配器。如果给养注射液有些发粘则更是如此。形成栓/隔板784的臂也很有用，因为它们以一般为刚性的方式将限流器或挡块牢固地保持在远离适配器主体774的地方，并且减低了挡块和限流器788会从适配器主体上折断下来的风险。
让限流器788和尺寸合适的输液装置的管子配合可以形成一个阀门，一旦达到预定的临界压力，该阀门就会被打开，从而让液体流动；但当压力降到低于预定临界值时，一般可防止自由流动。本领域技术人员可以理解临界压力是管子和限流器788的相关尺寸以及管子弹性的函数，管子和限流器788之间的密封在临界压力下会裂开。
图15示出了根据本发明的原理而制造的线上限流器800的又一个实施例的顶视图。图15A示出了置于输液装置的管子808内的限流器。这种构造一般被称为线上限流器，这只是为了说明这里所示出的构造可以和两根管子一起用作适配器，或者说可以插入到一根管子内。当前优选的是可以用线上限流器作适配器连接两根管段。然而可以理解，这一点必须的，并且线上限流器800可以全部置于一根管子内。
线上限流器800包括构成为可以嵌在输液装置的管子内的主体804。为此，主体804可以包括一般为圆柱形的远端部分804a和锥形的近端部分804b。锥形部分804b有助于将该主体插入到管子内。
与远端部分804a相连的是一个法兰812，其可用于将限流器800的位置固定在肠内给养泵内。如果希望将主体804完全放在管子内，那么可以省掉法兰812。
用一根或多根臂816与近端部分804a相连的是一个限流器或挡块820连接到上。与先前的实施例一样，优选用两根臂，它们连接近端部分或挡块，但未延伸到主体(未示)的中空部分内，因此对流体流动的影响最小。
已经提出的一个问题是，具有宽大的圆形部分、且与输液装置的管子接合的限流器或挡块820，即当挡块被激发从而在挡块的周围形成流动沟槽之后，挡块820和管子之间的摩擦可以防止管子对挡块的再次密封。如果密封未能保持，就会出现自由流动条件。
根据本发明的一个方面，已经发现不用宽大的圆形挡块也可以改进密封。更特别的是，已经发现在密封部分828内提供带有环形定位槽(detent)或沟槽824的挡块820可以改进密封，并且几乎可以消除泄漏的风险。此外，沟槽824优选由相对尖锐的边缘830限定。这样，例如，所述边缘的半径可能约为0.003±0.002英寸。挡块820近端部分处的斜壁的角度优选在约60-70°之间，并且挡块的背面优选倾斜约120°。总宽度约为0.155英寸的挡块820在输液装置的管子内形成一个高效的限流器。
具有讽刺意义的是，通过减小管子和挡块820相互接合的表面积，相对尖锐的边缘和沟槽824改进了密封。表面积的减小使得管子808的摩擦最小，一旦管子808不再被夹住，或者说一旦管子内的压力降到低于预定的临界值，所述摩擦可使管子808从开口位置向后移动到闭合位置内。沟槽824可有效地允许管子下陷得更多，从而形成更好的密封。
沟槽824无需太大。相反，30-40/1000ths英寸深、30/1000到约500/1000ths的沟槽的效果要远远好于现有技术中带有宽大圆形挡块的构造。当然，挡块820的其余部分可以是任意想要的形状。这样，如图15和15A所示，挡块820具有钝头近端。
图15B示出了限流器或挡块834的替换实施例。挡块834通常会被连接到一个主体上，这里对该主体不作讨论。该挡块包括一个构成为用于对输液装置等的管子进行密封的密封部分838。图15B中的密封部分838与图15和15A中所示的密封部分不同是在挡块的密封部分838处提供了一对斜面840。通过减小摩擦并使接合表面积最小，所述斜面840有助于和输液管线形成密封。
图15C示出了根据本发明的原理而制造的限流器850的另一个实施例。限流器850包括挡块854，挡块854包括沿密封部分862设置的宽大的圆形侧面858。为了便于在挡块854和管子之间形成密封，挡块854上设置有一根或多根肋866。肋866向外延伸，因此肋和输液装置的管子的接合有助于管子在密封区域862内变平并与肋形成密封。此外，与管子接合的肋866的表面积的减小有助于使摩擦最小，并在它未被夹住而打开或者由于管子内的压力而被迫打开时，它还允许管子很快再密封。
图15D示出了形成挡块874的限流器870的局部视图。一对环形的肋或环886位于密封区域882内的挡块874上。与图15C所示的肋866不同，图15D中的肋886没有沿径向向外延伸到相同的程度。这样，近端的肋886a没有延伸得和远端的肋886b一样远。本领域技术人员可以理解，由于存在肋，因此挡块870的基本形状就变得不主要，这是由于肋有助于和管子形成密封，同时使摩擦最小。
图15E示出了又一种限流器900，它包括在密封区域916内具有第一肋或环908和第二环912的挡块904。尽管肋908和912一般沿径向以相同的程度延伸，但它们与图15C所示的实施例不同是它们靠在一起。根据本说明书可以理解，肋之间最理想的距离会是两个肋的任一外部曲率以及管子的相对弹性、挠性和摩擦力的函数。
尽管肋908和912为相对较薄且宽大，例如用在如图15F所示的挡块938上的肋930和934。这样就可以理解许多不同构造的挡块可用于更牢固地实现管子的密封，从而防止自由流动。
图15G示出了挡块950的又一个实施例。挡块950包括一个内部954，其形状构造一般与图13A所示的形状相似。内部954上设有一个外层958，因此增加了其直径。外层可以由ABS和溶剂形成，或以本领域技术人员公知的各种其他方法形成。
尽管图15G中所示的挡块盖住了整个内部，但本领域技术人员可以理解挡块950可以在ABS注射液内浸一次或多次，从而提供各种不同的形状。这样，例如，内层可以被盖住一半，从而在所需的位置处形成一个围绕内部的密封肋。挡块950可以浸多次，从而形成多个密封肋等。
图16示出了其内安有限流器的输液装置的局部侧横截面图。尽管上面的图5C-D和9-11讨论了所示的实施例，其中将管子相对的两侧压靠在限流器上可使流体流过输液装置，但已经发现，根据本发明，优选的构造一般是从一侧挤压管子，从而打开限流器和管子之间的单个流体通道。这样，如图16所示，限流器960被置于管子964内。安装致动器968是为了有力地与管子964接合从而打开经过限流器的流体流路972。
致动器968构成为用来限流器的一侧挤压，而不是像先前的实施例中所述的那样挤压两侧。致动器968优选具有两个接合面976和980。这两个接合面976和980优选以小于150°的角度隔开，更优选的角度是在约90-135°，理想的角度约为110°。
因为致动器的接合面976和980是偏移(offset)的，而不是彼此相对的。因此它们可以以这种方式驱动管子，即穿过限流器960形成单个的流体流动沟槽972。单个的流体流动沟槽972提供了更大的面积，并且不太可能被粘性注射液或含纤维的注射液堵塞。当和图14和15中的限流器结构结合起来时，限流器增加堵塞风险的风险就会大大降低。此外，只需要单个的致动器移动也降低了肠内给养泵的复杂性和成本。
这样，本发明公开了一种改进的用于防止输液管线内出现自由流动的装置和方法。该装置和方法可以和输液控制泵(例如肠内给养泵或IV泵)一起使用，或用作这些泵的替代物。尽管本说明书公开了当前优选的多个实施例，但本领域技术人员可以理解只要不违背本发明的范围和思想，就可以对其作出许多改进。例如，提供一个受到压力就充分收缩从而产生流体流动通道的限流器可以改变输液装置和限流器的相对尺寸。所附的权利要求书用于涵盖这些改进。
权利要求
1.一种在输液装置中使用的限流器，该连接器包括一个主体，它有一个构成为布置在输液装置的一段管子内的近端部分；和一个挡块，它构成为位于输液装置的管子内，该挡块有一个用于与那段管子接合的密封部分，其特征在于，该密封部分包括至少一个用于与输液装置的管子接合的相对尖锐的边缘。
2.如权利要求1所述的限流器，其特征在于，该挡块被至少一根臂连接到该主体上，并与该主体隔开。
3.如权利要求2所述的限流器，其特征在于，该主体包括一个贯通的沟槽，并且所述的至少一根臂被连接到该主体上，并且不与该沟槽对齐。
4.如权利要求3所述的限流器，其特征在于，所述的至少一根臂包括一对彼此相对布置的臂。
5.如权利要求1所述的限流器，其特征在于，所述密封部分包括一个一般为环形的沟槽。
6.如权利要求1所述的限流器，其特征在于，该主体包括一个用于将两段管子连接在一起的适配器。
7.如权利要求1所述的限流器，其特征在于，该挡块有一个内部和一个附于其上的外层。
8.一种在输液装置中使用的限流器，该连接器包括一个主体，它有一个构成为布置在输液装置的一段管子内的近端部分；和一个挡块，它构成为位于输液装置的管子内，该挡块上安有至少一个用于与那段管子接合的突起。
9.如权利要求8所述的限流器，其特征在于，所述的至少一个突起包括一斜面。
10.如权利要求9所述的限流器，其特征在于，所述的至少一个突起包括一对斜面。
11.如权利要求10所述的限流器，其特征在于，所述斜面由一个一般为环形的沟槽隔开。
12.如权利要求8所述的限流器，其特征在于，所述的至少一个突起包括一个一般为环形的肋。
13.如权利要求12所述的限流器，其特征在于，所述的至少一个突起包括一个一般为环形的第一肋和一个一般为环形的第二肋。
14.如权利要求13所述的限流器，其特征在于，一般为环形的第一肋和一般为环形的第二肋被隔开。
15.如权利要求13所述的限流器，其特征在于，一般为环形的第一肋和一般为环形的第二肋沿径向向外延伸到不同的程度。
16.如权利要求13所述的限流器，其特征在于，一般为环形的第一肋和一般为环形的第二肋沿径向向外延伸到基本上相同的程度。
17.如权利要求11所述的限流器，其特征在于，该主体有一个使流体在其上流过沟槽，并且该挡块由至少一根臂连接到该主体上，该臂设置为不与通过该主体的沟槽对齐。
18.如权利要求17所述的限流器，其特征在于，所述的至少一根臂包括一对彼此大体相对布置的臂。
19.如权利要求8所述的限流器，其特征在于，该挡块具有一个内部和一个附于该内部上的外层。
20.一种用于防止流体流过管子的限流器，该限流器包括一个构成为置于管子内的挡块，该挡块包括一个密封部分，该密封部分可与管子接合以防止流体在该挡块和管子之间流动，直到管子沿径向扩张为止；和一个主体，其上形成有一个使流体从中通过的沟槽，该主体由不与该主体中的所述沟槽对齐的至少一根臂连接到所述挡块上。
21.如权利要求20所述的限流器，其特征在于，所述的至少一根臂包括多根臂。
22.如权利要求20所述的限流器，其特征在于，所述密封部分包括一个大体为环形的沟槽。
23.如权利要求20所述的限流器，其特征在于，所述密封部分包括至少一个用于密封所述管子的突起。
24.如权利要求23所述的限流器，其特征在于，所述突起包括至少一个环形斜面。
25.如权利要求24所述的限流器，其特征在于，所述突起包括一对隔开的环形斜面。
26.如权利要求23所述的限流器，其特征在于，所述突起包括至少一个环形肋。
27.如权利要求23所述的限流器，其特征在于，所述突起包括一对隔开的环形肋。
28.一种用于控制流体穿过输液装置流动的设备，该设备包括一个输液装置；一个限流器，它至少部分地位于所述输液装置内，用于防止流体穿过其流动；和一个致动器，用于和所述输液装置接合并在所述限流器的周围形成一个流动沟槽，该致动器构成为仅在一侧上与所述输液装置接合。
29.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述致动器包括一对可与所述输液装置接合的表面，这对表面间分隔开，且分隔的角度小于150°。
30.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述表面分隔布置、且分隔的角度在90-135°之间。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述表面间的角度约为110°。
32.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述致动器构成为用来形成一个单独的流动沟槽，该沟槽经过输液装置内的限流器。
33.一种用于控制安装在输液泵中的输液装置内的自由流动的方法，该方法包括选择一个其内安有一个限流器的输液装置；向所述输液装置的一侧施加力以打开经过所述限流器的一个流动沟槽。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，该方法包括使用一个具有第一和第二接合面的致动器，两个接合面间分隔开，且分隔的角度小于150°。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，该方法包括选择一个两接合面分隔布置、且分隔的角度约为90-135°的致动器。
36.一种用于有选择性地控制流体自由流过输液装置的方法，该方法包括形成一个输液装置，它具有一根管子和一个安在所述管子内的限流机构，所述限流机构限制流体在大气状态下流过所述管子；向所述限流机构的一侧上的所述管子施加力，从而使流动通过所述限流器，并使流体流过所述管子。
全文摘要
本发明涉及一种用于防止自由流动通过输液装置的装置和方法，利用一个安在该输液装置内的限流器(104)来有选择性地防止穿过其的流动。该限流器可以对输液装置内的压力差作出响应，或者可以对输液装置的挤压作出响应。当一对限流器(504，508)串联使用时，可以形成一个线上泵。
文档编号A61M5/168GK1688353SQ03823917
公开日2005年10月26日 申请日期2003年8月21日 优先权日2002年12月11日
发明者戴维·西斯, 戴维·J·麦克纳利, 肯特·F·贝克 申请人:泽维克斯公司