清洗导管系统的装置和方法

清洗导管系统的装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种装置，用于提供控制的压力流动脉冲，该压力流动脉冲通过湍流流动冲洗来清洗导管系统。这样控制压力流动脉冲的完成由各种本发明装置来提供，本发明装置包括用于普通注射器(20)的特殊柱塞杆(30)、用于普通注射器的其它相互作用部件、同轴导管可安装装置、用手指操作装置，同轴导管可安装装置自动产生控制的压力流动脉冲以及单个脉冲。
【专利说明】清洗导管系统的装置和方法
[0001]本发明是中国专利申请号201080027044.3 (PCT/US2010/033999、国际申请日2010年5月7日)、发明名称为“清洗导管系统的装置和方法”的分案申请。

【技术领域】
[0002]本发明涉及用于清洁导管系统(例如IV管线)的装置和方法，即通过在系统内产生控制和一致的湍流冲洗压力和流动，以便清洗管线的不希望残留物，特别是，本发明涉及用于基本独立于临床医生的技术而产生这种湍流冲洗压力和流动的装置和方法。

【背景技术】
[0003]在IV治疗领域中已知IV导管(例如中心静脉导管)的湍流“开始-停止”或“推动-暂停”冲洗是用于从导管清洗物质的可接受方法，并因此防止血液、血液残余物和IV药品在导管内积聚。这样的积聚可能引起流体通路在导管系统中的局部或完全阻塞，从而需要昂贵和潜在有害的方法来用于清洗导管，或者必须进行全导管更换。通常，这些阻塞导致治疗(例如IV治疗)中断，这可能损害病人的护理。而且，残余物在导管内的积聚还可能通过提供用于微生物的培养介质而增加了感染的危险。因此，教导医护工作人员通常和稍微通用的是推动-暂停冲洗。
[0004]推动-暂停(或湍流)冲洗只需要临床医生在冲洗过程中交替地增加和降低相关灌输速率。不过，已经公知，使用推动-暂停冲洗进行的导管清洗的效率和成功完全取决于个人感觉、柔顺性和技术，且成功的清洗操作通常不完全和有问题。因此，很多用户可能无法有效使用这样的湍流冲洗，而其他人可能由于缺乏知识或重视的理解而根本不能使用它。
[0005]还有，对于与IV灌输相关联的导管间隙、注射器、泵和其它流体压迫机构，基本上在层流领域中操作，而不是利用湍流。当使用脉动流动时，压力和流动特征很好地限制为低于有效导管清洗所需的这些湍流和容积流量水平。
[0006]在广谱注射器设计中，经常发现对于注射器柱塞提供多种类型的周期性止动器的技术。通常，很多这样的止动器用于帮助精确测量和分配一部分注射器填充物。一旦到达这样的止动器，通常释放柱塞，从而允许可控制和基本层流地流向下一个止动器。换句话说，这些止动器通常并不是在计算的预定力(以便以足够用于导管清洗的力来推进止动器)下释放。其它止动器通常用于将注射器限制为单次使用。通常，这些止动器很硬，不能合理地克服，在单次使用的皮下注射器中通常是这样。
[0007]用于限制流体从注射器注射目的的柱塞止动器的实例在HirofumiOhmori (Ohmori)的美国专利N0.4642102中发现，该美国专利N0.4642102的
【公开日】为1987年2月10日。Ohmori公开了止动器，该止动器与柱塞杆中的凹口接合，该柱塞杆与柱塞相连，以便中断从注射器的排出。在各止动器之后，柱塞杆确实停止，从而不会有过大力来进一步驱动柱塞杆。类似的，Harry Wender(Wender)的美国专利N0.5024661(
【公开日】为1991年6月18日)公开了一种单次使用的注射器，该注射器有沿柱塞杆的凹口。
[0008]John Drypen等的美国专利N0.5318544(
【公开日】为1994年6月7日)公开了一种计量注射器，该计量注射器有柱塞杆，该柱塞杆包含多个止动器表面。止动器表面间隔开，以便确定预定剂量的容积。柱塞杆旋转将释放各止动器，以便能够进一步分配。
[0009]Robert B.Agran (Agran)的美国专利 N0.5059181 (
【公开日】为 I"I 年 10 月 22 日)也公开了一种注射器组件，该注射器组件有在柱塞杆中的凹口，该凹口用于延迟与注射器组件的第二使用相关联的、柱塞杆的第二向后位移。类似的，John Maffetone (Maffetone)的美国专利N0.5084017公开了一种单次使用的注射器，该注射器有带凹槽的柱塞杆。Maffetone的注射器教导了平滑操作,但是在单次使用循环完成时掩饰(dissemble)它自身。
[0010]Gesar G.Corsich 等(Corsich)的美国专利 N0.5280030 (
【公开日】为 1993 年 10 月
5日)公开了一种皮下注射器，该皮下注射器有可阻塞活塞，该可阻塞活塞能够在某些情况下防止重新充装和重新使用。
[0011]James Bidwell(Bidwell)的美国专利 N0.5328476 (
【公开日】为 1994 年 7 月 12 日)公开了一种单次使用的皮下注射器装置。在相关柱塞杆中的棘齿槽用作锁定部件，这样，当柱塞完全插入或重新插入壳体中时，将防止柱塞相对于壳体退回。
[0012]Joel Schoenfeld 等(Schoenfeld)的美国专利 N0.6283941 (
【公开日】为 2OOl 年 9月4日)公开了一种杆状注射器柱塞，该杆状注射器柱塞有多个珠状棘齿。Schoenfeld还公开了一种单次使用的注射器。应当特别注意，“该发明的还一目的是提供一种单次使用的注射器，它有平滑的机械操作，且柱塞缩回力小于工业最大标准。”在用于操纵注射器柱塞杆的注射器技术中通常保持该目的。
[0013]Paul L.Simmons(Simmons)的美国专利 N0.5891052(
【公开日】为 1999 年 4 月 6 日)教导了一种布置在注射器本体中的注射器柱塞镗杆(sabot)和镗杆锁，镗杆锁机构可选择地在锁定和开锁位置之间运动。因此进行接合以便产生真空，用于将材料吸入注射器本体中。
[0014]David Paul Morris 等(Morris)的美国专利 N0.6488651 (
【公开日】为 2002 年 12 月3日)公开了一种混合注射器，该混合注射器有柱塞杆搅拌器，该柱塞杆搅拌器允许在筒内流动，用于使得流通材料与在更近侧腔室中的材料混合。其它柱形筒提供于腔室内，从而确定了通过柱塞杆的运动而选择地移动的空间。除了流体运动阻力和摩擦(以及静摩擦)，没有教导其它延迟力。
[0015]Gennady 1.Kleyman (Kleyman)的美国专利 N0.6579269B1 (
【公开日】为 2003 年 6 月17日)公开了一种剂量测量注射器。如Kleyman教导的注射器杆有这样的构造，该构造增加对柱塞杆移动的阻力和产生与用于测量剂量的预定容积相对应的可听见的声音。尽管如此，在Kleyman中没有教导提供在导管中产生预定量湍流的暂时止动器。
[0016]Laurence Μ.Shanley 等(Shanley)的美国专利 N0.5685864 (
【公开日】为 1997 年 11月11日)公开了一种抽吸注射器装置，它反向地进行抽吸操作，而不是排出至连接部位。相关柱塞的直角杆装备有间隔开的凸缘。注射器筒的内部装备有至少一个止动器。当凸缘与止动器邻接时，将防止柱塞前进。柱塞的旋转将允许进一步前进。
[0017]Martin McCarthy (McCarthy)的美国专利 N0.4995869(
【公开日】为 1991 年 2 月 16日)公开了一种单次使用的皮下注射器。根据McCarthy的注射器筒有内部波纹形表面，裙缘在向近侧导向的人工力作用下向后越过该波纹形表面。尽管看起来在通过病人针头排出流体时该波纹将在流动中引起脉冲，但是显然没有用于在导管中产生湍流流动的相关教导(在McCarthy中没有教导的主题)。
[0018]总的来说，上面引用的现有技术实例公开和教导了具有狭槽、槽和棘齿的柱塞杆，用于提供阻碍、用于测量分配流体的预定容积、或者用于与提供单次使用注射器相关联的止动。就象取决于临床医生的推动-暂停流动产生中的问题，所有这些现有技术都没有教导保证成功地产生用于清洁相关安装的导管系统的湍流流动。这是本发明的特定目的。


【发明内容】

[0019]概括地说，本发明缓解了与产生控制的和预定的推动-暂停压力和流动相关的全部已知问题，从而提供了控制的和一致的湍流流动，该湍流流动有效地清洗分布在导管系统内的物质。本发明包括确定和设计成由于通过预定力动态释放产生压力的方法和装置，它们各自周期地提供控制和一致的浪涌，以便在导管系统内的相关部位处有效产生湍流清洗流体流。
[0020]通常，这样的流动由来自容器的冲洗液体源提供给导管系统，该容器的尺寸设置成保持一定容积的液体，该容积与合适压力脉冲所需的流量容积一致。在各种情况下，促动器在预定压力下打开阀机构，以便起动合适的液体脉冲压力，并形成液体流。检测促动器有操作滞后，它最终停止流动，以便结束压力脉冲。当然，例如可以是泵或活塞的工具也是用于提供足以驱动阀机构的压力的装置的重要部件。为了在整个脉冲中保持足够的压力，记忆元件提供了从工具接收的储存能量源，并在阀机构打开时释放储存能量，以便对于合适的脉冲周期保持湍流冲洗流体压力和流量。
[0021]应用本发明的装置的一个实施例是注射器，更特别是注射器的柱塞杆。在这种情况下，注射器的筒是容器。柱塞杆(和相连的柱塞)在筒内的位移用作从注射器分配液体的工具。通常发现保持环处于普通注射器的近端处，该保持环相对于注射器筒的其余部分的直径形成为减小的直径。该保持环用作布置在柱塞杆的杆上并恰好在柱塞近侧安装在柱塞杆上的进口盘之间的触觉指示器，从而提供了使得柱塞杆(和柱塞)从注射器筒中抽取时必须克服的阻抗。
[0022]至少一个驱动几何体相对于进口盘布置在杆的近侧，该驱动几何体的尺寸和形状设置成需要预定力来使得驱动几何体移动经过保持环。迫使驱动几何体经过保持环将产生提供合适湍流冲洗流体压力和起动流动所需的力。这样的几何体可以是在柱塞上的盘或在柱塞杆的外边缘上的界面节。与迫使驱动盘经过保持盘相关联的自身运动提供了基于记忆的储存能量，该储存能量是保证强制流动连续和因此提供压力脉冲所需的。压力脉冲的长度由移动成排空注射器筒的柱塞或相对于驱动盘(该驱动盘刚刚强行通过保持环，以便提供可触觉确定的止动器)在杆上布置在近侧的第二驱动盘来确定。应当知道，该止动器的阻力(该阻力与施加成用于使得注射器柱塞杆移动的自发能量相关)提供了规定的滞后。这样，普通的注射器筒与根据本发明的说明书制造的柱塞杆组合将能够从注射器提供合适的脉冲-暂停压力脉冲，而与注射器的用户无关。优选是使得柱塞杆的、没有驱动几何体的部分用于提供“非脉冲”部分，以便能够以普通的平齐方法来检查可能的堵塞以及验证血液返回。
[0023]在另一实施例中，脉冲-暂停压力脉冲由同轴装置来提供。流体源来自具有足以充装容器的容积的接收器，压力脉冲由该容器来产生，容器为空心柱形容器，它通过单向阀而从接收器接收液体。用于将液体分配给导管系统的连通将通过另一单向阀。
[0024]阀机构是柱塞，该柱塞的尺寸和形状设置成使得容器内的流体通过单向阀而移动至导管系统。而且，容器有保持环，该保持环与普通注射器的筒的保持环类似。与柱塞相连的阀驱动盘的尺寸和形状设置成朝着导管系统产生合适脉冲所需的预定力。容器的容积确定了脉冲容积。再有，与注射器的情况相同，当驱动该驱动盘经过保持环时由于释放力而产生的自发作用将保证足够的脉冲压力。用于驱动柱塞的实际工具是来自安装在柱塞上的按钮和相关杆，因此柱塞人工驱动通过容器。布置成当产生压力脉冲时进行压缩的弹簧将储存能量，以便在随后的脉冲-暂停循环中使得柱塞返回和使得容器重新充装。
[0025]本发明的其它实施例涉及压敏开关，该压敏开关有促动器，该促动器在较高预定压力下打开阀，并在较低预定压力下关闭。通常，源是在压力提供装置上游的流体接收器，该压力提供装置提供以预定压力和流量分配的流体。容器用作通过节流器而与压力提供装置流体连通的容器。而且，容器与导管系统通过压敏阀来连通。压敏阀选择为具有打开压力，该打开压力提供了具有合适湍流流动特征的流体脉冲，且该压敏阀在已经获得合适流量容积和容器内的压力降低至低于较低预定压力之后的压力下关闭。
[0026]在其它实施例中的一个实施例中，泵提供源的压力。弹簧负载的活塞腔室提供了聚集压力脉冲容积的机会，该压力脉冲容积在低于较高预定压力的压力下但在高于较低预定压力的压力下通过安装在泵的输出口上的节流器来充装。因此，较高预定压力只在充装腔室时达到。一旦装满腔室，阀通过促动器而打开，以便驱动控制压力脉冲。当腔室倒空时，在容器中的压力降低至低于预定压力，且促动器关闭阀。当该实施例保持安装在导管系统上时，随后的压力脉冲自动产生。
[0027]另一其它实施例涉及可挤压的管。在这种情况下，管通过压敏阀而与导管系统连通，该压敏阀具有阀促动器打开特征，如上所述。管的上游通过单向阀而与源连通。来自源的压力不会达到或超过该较高预定压力，但是足以充装该管。因此，来自上游源的压力和管中的弹性记忆使得管通过上游单向阀而充装。一旦管充分装满，就选择地进行挤压，以便使得压力升高至至少该较高预定压力。一旦管内的压力处于或高于该较高预定压力，阀打开，压力脉冲起动。压力脉冲通过在阀打开后的自发作用而继续。液体从管排出将最终导致阀关闭，从而结束压力脉冲。压力脉冲可以继续，直到管基本排空。
[0028]使用本发明实施例的方法大致包括充装预定尺寸的腔室或容器，液体脉冲从该腔室或容器来分配，从而使得腔室或容器内的压力超过预定压力，并且只有当实现该压力时才选择地打开通向导管系统的通路。这样，将获得和提供合适的控制脉冲-暂停压力脉冲，而与用户的技能基本无关。
[0029]因此，本发明的主要目的是提供一种装置，该装置基本独立于用户地在导管系统内提供足够湍流冲洗压力和流量的控制脉冲-暂停脉冲流动，以便随后清洗管线的不希望残余物。
[0030]本发明的主要目的是提供用于普通注射器的筒内的这样一种装置。
[0031]本发明的另一主要目的是提供在流体源和导管系统之间的同轴操作的这样一种
>J-U ρ?α装直。
[0032]本发明的一个目的是提供这样的装置，它提供一系列人工产生的脉冲-暂停压力脉冲。
[0033]本发明的重要目的是提供这样的装置，它使用泵作为工具。
[0034]本发明的另一目的是提供一种装置，该装置由于打开和关闭压敏阀而提供控制的压力脉冲。
[0035]通过下面参考附图的详细说明，将清楚本发明的这些和其它目的和特征。
[0036]在说明书中使用的一些术语的定义
[0037]导管系统\名词:用于将流体传送给病人的管和其它装置的组合，例如医疗导管(例如IV导管)、传送管(例如供给管)和相关连接器
[0038]流体\名词:气体或液体
[0039]IV\形容词:一种将流体传送给病人的模式，在这里该模式为血管内
[0040]层流流动\名词:相对平滑和均匀的流线型流动，例如靠近固体边界的流动，与湍流流动相反
[0041]湍流流动\名词:当给定点的速度在量和方向上都随时间不规则变化以及因此图形能够有较大变化的流体流动，它与层流流动相反
[0042]阀机构\名词:流体控制装置，这里大致定义为用于当打开时起动压力脉冲和当关闭时终止压力脉冲的装置；在该总体定义中，注射器柱塞杆移动以便产生压力脉冲的脉冲压力产生作用将认为是阀机构。

【专利附图】

【附图说明】
[0043]图1是根据本发明制造的注射器和柱塞杆的透视图，其中，柱塞杆的杆有多个布置在它的长度上的盘。
[0044]图2是图1中所示的注射器和柱塞杆的剖视图。
[0045]图2A是注射器和柱塞杆的剖视图，它们与图2的注射器和柱塞杆类似，但是盘的边缘的形状有利于柱塞杆移动至注射器中，并一旦这样移动就阻止柱塞杆从筒中取出。
[0046]图2B是注射器和柱塞杆的剖视图，它们与图2的注射器和柱塞杆类似，但是盘的边缘的形状有利于柱塞杆在移动至注射器中时从其中移出。
[0047]图2C是注射器和柱塞杆的剖视图，它与图2、2A和2B的注射器和柱塞杆类似，但是有沿柱塞杆的轴的节，而不是盘。
[0048]图3是图1中所示的柱塞杆的透视图。
[0049]图4是注射器和柱塞杆的透视图，其中，柱塞杆与图1的柱塞杆类似，但是制造有环绕柱塞杆的杆布置的多个断开环。
[0050]图5是图4中所示的柱塞杆的透视图。
[0051]图6是图4中所述的注射器和柱塞杆的透视图，其中，至少一个断开环从柱塞杆的杆上剪切。
[0052]图7是注射器和柱塞杆的透视图，其中，柱塞杆与图1的柱塞杆类似，但是有在杆上的波纹图形以及环绕近侧注射器筒开口的限制弹性体环。
[0053]图8是图7中所示的注射器、柱塞杆和弹性体环的剖视图。
[0054]图9是根据本发明制造的自动、同轴脉冲装置的透视图。
[0055]图10是图9中所示的自动、同轴脉冲装置的剖视图，表示了在脉冲结束时装置的状态。
[0056]图11是图9中所示的自动脉冲装置的剖视图，表示了在驱动脉冲之前充装时装置的状态。
[0057]图12是图9中所示的自动脉冲装置的剖视图，表示了在脉冲产生时装置的状态。
[0058]图13是图9中所示的装置的透视图，其中注射器固定在装置上，以便提供流体压力源。
[0059]图14是使用泵送流体源用于图9中所示装置的系统的示意图。
[0060]图15是根据本发明用于提供控制压力脉冲的可挤压装置的透视图。
[0061]图16是图15中所示的装置的剖视图。
[0062]图17是图14中所示的装置的剖视图，其中医疗部分在控制释放压力脉冲结束时被挤压。
[0063]图18是根据本发明制造的手动操作控制压力脉冲装置的透视图。
[0064]图19是图18中所示的装置在起动控制压力脉冲之前充满时的剖视图。
[0065]图20是图18中所示的装置在压力脉冲结束时的剖视图。

【具体实施方式】
[0066]在本说明书中，使用的术语近侧表示装置的、通常最靠近说明它的位置的句子的目标部分。术语远侧是指与近侧部分相反的部位。下面介绍图1-20中所示的实施例，在全部附图中，相同标号用于表示相同部件。
[0067]首先参考图1，图中可以看见本发明的注射器/柱塞杆组合10的优选实施例。组合10包括普通的注射器筒20和柱塞杆30。如图2中更好所示，组合10的突出特征是包括:筒20，该筒20有布置在近侧筒孔开口 42处的保持环40 ;以及柱塞杆30，该柱塞杆30包括沿它的杆60布置的多个驱动几何体、界面或环(通常标号为50)。此外，与普通注射器的柱塞杆相同，柱塞杆30有固定在杆60的远端80上的柱塞70。应当知道，远端80有螺纹几何体部分90，该螺纹几何体部分90使得柱塞杆30能够在筒20充满液体(总体表示为液体72)之后固定在柱塞70上。柱塞杆30只在图3中提供了螺纹部分90的更清楚视图。
[0068]而且，柱塞杆30有第一环92，当柱塞70和杆60插入筒20中时，该第一环92能够强行通过保持环40。第一环92的尺寸和形状设置成可强行通过保持环40移动，但是提供了可触觉辨别的止动器，以使得柱塞70不会意外地移动至筒20外。
[0069]各促动器环50的尺寸和形状设置成由保持环40阻碍。各促动器环50的尺寸和形状还设置成必须超过预定力来使得接触促动器几何体(例如保持环界面50)通过保持环40。因此，当接触环50可释放地移动通过保持环40时，在筒20内的流体以由该预定力形成的加速度和速度来移动。通常，所形成的加速度和速度是从注射器筒20排出通过相关导管系统的湍流冲洗液体72的加速度和速度。这样,每次接触环50移动通过保持环40时，增压液体72的脉冲清洗至导管系统中，提供穿过它的湍流冲洗液体72脉冲。
[0070]同样，环50的更近侧环94还可以使得形状和尺寸设置成需要比更远侧环50更大的力，以便提醒由于使用环94而驱动形成的脉冲是由来自组合10的液体72提供的最后脉冲。因此，环94在下文中可以称为提醒环94。应当知道，当柱塞杆30并不充分远地移动至筒20中以使得提醒环94移动通过保持环40时，在相关导管系统中将并不产生回流或逆流。应当知道，杆60的近端98为凸形或圆顶形，以便于对柱塞杆30施加手指力。
[0071]同样，应当知道，环50并不必须均匀间隔开。例如，在第一环92和下一个最近的环50之间的间距99与在其它环(通常标号为50)之间的间距相比相对较大。这提供了“非脉冲”段，它可以用于导管血液流的普通取样，以便保证合适的导管操作。
[0072]下面注意图2A，图中可以看见普通注射器筒20和柱塞杆30’的第二组合20’。柱塞杆30’与柱塞杆30类似，具有沿它的长度布置的一系列促动器环50’。不过，在组合10’中，与环50’的形状和尺寸(如图2A中所示)设置成与移出筒20(向近侧通过保持环)相比更容易移动至筒20中(和向远侧通过保持环40)。这满足了一旦使用就使得柱塞杆30’不容易从筒20中移除的条件，以便促进单次使用用途。
[0073]另一方面，可能希望重新充装和重新使用这样的组合。在这种情况下，希望使得第三组合10〃的柱塞杆30〃向近侧的移动比向远侧的移动更容易。在这种情况下，驱动环50〃沿杆60的布置如图2B中所示。
[0074]图2中所示的环50可以由柱塞杆32上的节52代替，如图2C中的组合12所示。通过使得节52的尺寸和形状设置成需要与环50所需的力类似的力来移动通过保持环40，环50可以由节52代替，而不会削弱产生合适湍流的效果。
[0075]在图4-6中可以看见本发明的另一实施例，表示为组合110。与组合10相同，组合110包括普通的注射器筒20。应当知道，注射器筒20有近侧的进口孔122，该进口孔122与保持环40相连。如图4和5中所示，相关柱塞杆30也包括一系列促动器环，通常标号为150，它们沿柱塞杆130的杆60布置。不过，并不是尺寸和形状设置成能够强行通过筒20的保持环40以便产生合适的压力脉冲，而是环150这样安装在杆60上，即它允许各驱动环150在它移动至筒进口孔42内时从杆60上剪切。
[0076]与通过组合10的保持环40的移动力类似，在使得驱动环150与杆60分离时的剪切力在几何上和机械上设计成提供预定加速度和速度，该预定速度提供合适的湍流流动，以便从下游导管系统中清洗和排出不希望的污染物。应当知道，在图6中，第一、更远侧布置的促动器环150表示为在图6中在孔外由第二、更近侧布置的促动器环150捕获。应当知道，剪切的驱动环150的堆积可以用于防止注射器完全排空。
[0077]本发明的还一实施例表示为组合210，该组合210可以使用普通的注射器筒20，如图7和8中所示。除了筒20，组合210还包括弹性体限制器230和具有杆242的柱塞杆240。杆242包括多个细长侧部部件，各侧部部件标号为244。各侧部部件有波纹形外边缘，标号为246。波纹的高点通常标号为248。
[0078]限制器230的形状和结构设置成提供环绕筒进口孔42的口(见图1和2)。限制器进口孔250的尺寸和形状设置成当在限制器230和各高点248之间碰撞时阻碍柱塞杆240的向内移动。限制器230的弹性体的选定硬度以及高点248和孔250的碰撞几何体的组合将组合成需要预定力来使得柱塞杆240进一步移动。该预定力可与使得柱塞杆30通过保持环40移动所需的力相当(见图1-3)。这样，每次高点248移动通过限制器230的孔250时都产生压力脉冲，该压力脉冲提供了用于清洗安装的导管系统的湍流流动。
[0079]下面参考图9-12，图中可以看见根据本发明制造的同轴自动脉冲装置。如图9中所示，装置310包括上游或近侧连接件320,来自液体源的液体提供至该上游或近侧连接件320中。装置310还包括出口孔和连接器330，该连接器330可以与下游导管系统连接。为了合适操作，可由源获得的液体压力必须大于由装置310发出的清洗液体脉冲的合适压力。
[0080]如图10中所示，压敏阀340布置成当压力低于合适压力时关闭输出口和连接器330。止回阀350恰好在近侧连接件320的远侧，以便阻止回流和将流入延迟至预定流量水平。脉冲储存器腔室360布置在压敏阀340和止回阀350之间并在中部。活塞370和弹簧380布置在腔室360内，该活塞370和弹簧380作用在腔室360内，以便当阀330关闭时储存一定容积的液体。
[0081]当选择压敏阀340时，阀应当选择为具有相对于关闭压力滞后的打开压力，该打开压力和关闭压力有预定压力差，目的将在后面阐明。压力差定义为在释放高压力和低关闭压力之间的差值。高压力是产生具有足够力和流量的压力脉冲的压力，以便引起下游湍流，它从安装的导管系统中清洗合适量的材料。低压力是在从腔室360中清除液体之后装置310内部的压力下降到的压力。应当知道，为了使得内部压力310降低到低压力，从源流入必须限制成流速比通过输出口和连接器330流出的更低。
[0082]操作装置310的步骤可以在图10中看见实施开始状态，其中，腔室360排空，弹簧380减压，且阀350关闭。在图11中可以看见腔室360的随后充装。阀340在弹簧380完全压缩时打开，以便从装置310中排出液体。当然，一旦阀350关闭，将重复脉冲循环。
[0083]图13和14中可以看见用于装置310的增压流体源。在图13中，普通的注射器390安装在近侧连接件320上。源压力通过使得相关柱塞杆392移动的力来提供。应当知道，在驱动阀350之前需要足够的压力来充分充装腔室360。
[0084]在图14中可以看见更复杂的压力提供源系统，它包括盐水袋304、泵396和可变液体节流器398。来自袋394的源液体通过泵396来抽吸和泵送，以便提供与打开阀350所需的高压相等或更大的压力。可变节流器设置成确定泵396至装置310的液体传送速率，以便确定装置310的输出脉冲速率。
[0085]下面参考图15-17，图中可以看见根据本发明制造的同轴夹紧或挤压泵410。如图16中所示,装置410包括上游或近侧连接件420,来自液体源的液体提供给该上游或近侧连接件420中。装置410还包括输出口和连接器430，该连接器430可以与下游导管系统连接。为了合适的操作，可由源获得的液体压力只必须大于可膨胀管440的充装压力，该可膨胀管440的尺寸和形状设置成容易充装和通过挤压来清洗。
[0086]如图16中所示，压敏阀340 (也见装置310的图11_13，如前所述)布置成当压力低于预定压力时关闭输出口和连接器430。止回阀450恰好在近侧连接件420的远侧，以便阻止回流。管440提供了储存介质，它确定了当驱动装置410时的脉冲流动量。为了操作，管440进行挤压直到阀340打开，以便根据本发明提供压力脉冲。继续自发挤压将通过阀340来分配液体，以便产生脉冲液体流，该脉冲液体流有足够的湍流流量和压力，以便清洗安装的导管系统。应当知道，液体源的压力只需要是用于充装管440的足够高压力，且管440有足够的固有结构记忆，以便提供稍微负压的充装压力需要。该相同记忆降低了管440内部的液体压力，以便在脉冲产生循环结束时使得阀340关闭。
[0087]图18-20中可以看见根据本发明的另一装置510，该装置510提供手动的手指力产生控制压力脉冲，用于清洗导管系统。如图19中所示，装置510包括上游或近侧连接件520，来自液体源的液体提供给该上游或近侧连接件520中。装置510还包括输出口和连接器530，该连接器530可以与下游导管系统连接。为了操作合适，可由源获得的液体压力只必须大于弹簧活塞组合540的充装压力。组合540包括可压低的按钮和杆550、可压缩弹簧560和柱塞570。柱塞570的尺寸和形状设置成从空心竖直腔室580排出液体，该空心竖直腔室580与空心液体流动腔室590垂直连通，该空心液体流动腔室590布置成用于在近侧连接件520和输出口 530之间液体连通。储存在竖直腔室580中和通过柱塞570的移动而释放的液体量确定了液体传送给下游导管系统的脉冲容积。
[0088]如图19中所示，压敏阀340 (也见装置310的图11_13，如前所述)布置成当压力低于预定压力时关闭输出口和连接器530。止回阀450恰好在近侧连接件520的远侧，以便阻止回流。为了操作装置510，压低按钮550以便打开阀340，从而根据本发明提供压力脉冲。继续压低按钮550将通过阀340来分配液体，以便产生脉冲液体流，该脉冲液体流有足够的湍流流动和压力，以便清洗安装的导管系统。应当知道，液体源的压力只需要是用于充装腔室580的足够高压力，且具有弹簧560的组合540有足够的固有结构记忆，以便提供在腔室590内的负压充装压力。该相同记忆降低了腔室590内部的液体压力，以便在脉冲产生循环结束时使得阀340关闭。
[0089]为了操作装置510，腔室580能够由通过连接器520提供的液体来充装。按钮550压低，以便提供足够打开阀340的力，然后继续压低，直到液体从腔室580进行清洗，如图20中所示，以便产生合适的清洗压力脉冲。一旦组合540完全压低，释放在按钮550上的力，以便使得腔室580重新充装，用于产生随后的压力脉冲。
[0090]在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下，本发明可以以其它特殊形式来实施。因此，本发明实施例认为是示例性和非限制的，本发明的范围由附加权利要求来确定，而不是由前述说明。因此，在权利要求的意思和等效范围内的所有变化都将包含在本发明中。
【权利要求】
1.一种用于在导管系统内以足够湍流冲洗压力和流量来提供控制的推动-暂停脉冲流动的方法，以便清洗管线的不希望残余物，该方法包括以下步骤: (a)提供一种装置，该装置包括: (i)冲洗流体源； (?)容器，用于保持预定体积的流体； (iii)阀机构，该阀机构相互连接成用于可控制地中断在容器和导管系统之间的流体流动连通； (iv)检测促动器，该检测促动器控制所述阀机构的打开和关闭，所述检测促动器在第一预定压力下打开所述阀机构，该第一预定压力产生来自容器的足够湍流流体流动，所述检测促动器还有滞后操作，这样，阀机构在第二预定压力下关闭，该第二预定压力小于第一预定压力； (v)用于提供至少足够流体力的工具，以便在容器内产生的压力为打开阀机构所需；以及 (vi)记忆元件,该记忆元件储存从工具接收的能量,并当阀打开时释放来自工具的动作储存的能量，以便提供第一预定压力和流量，且持续时间取决于在容器内的压力高于第二预定压力的时间，该第一预定压力产生来自容器的足够湍流流体流动； (b)由来自冲洗流体源的流体充装容器； (c)通过工具来提供力，以便在容器内产生流体打开压力，从而在给定预定压力下打开阀； (d)对于预定持续时间将具有预定湍流压力和流量的冲洗流体分配至导管系统中；以及 (e)一旦容器内的压力降低至低于其它预定压力的水平时就关闭阀。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在使用中部分地相关的以下特定步骤: (a)提供一种装置，其中: (i)所述冲洗流体源包括包含在注射器的筒内的流体； (?)所述容器包括壳体，该壳体包括注射器的筒的远侧部分和安装在柱塞杆上的柱塞，该远侧部分和柱塞布置成可在所述筒内滑动位移，所述筒还包括在它的近端上的保持环，所述柱塞包括与所述柱塞相连的近侧布置进口盘，所述进口盘和保持环配合，以便提供可触觉辨别的止动器，这防止柱塞意外地从筒中移除； (iii)所述柱塞杆还包括至少一个检测促动器，该检测促动器包括阀驱动盘，该阀驱动盘相对于所述柱塞和进口盘布置在近侧，所述阀驱动盘的尺寸和形状设置成在经过保持环移动时需要受控制且一致的力，以便当阀驱动盘强行通过保持环时产生用于湍流流动所需的压力； (iv)所述工具包括所述柱塞杆，该柱塞杆包括在近侧布置的按钮，力人工施加在该按钮上，以便提供使得驱动盘移动通过保持环所需的受控制且一致的力；以及 (v)所述记忆元件包括由于人工施加的、用于使得驱动盘移动通过保持环的力而引起的连续自发力； (b)将包括充满冲洗流体的筒的注射器安装在导管系统上；以及 (c)在柱塞杆上施加足够力，以便使得一个阀驱动盘移动通过保持环，并使得柱塞杆继续自发移动，以便提供合适的压力脉冲。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在使用中部分地相关的以下特定步骤: (a)提供一种设备，其中: (i)所述冲洗流体源包括流体接收器，该流体接收器有用于容纳液体的容积，该容积通常大于用于清洗相连导管系统的流体的单个推动-暂停脉冲的容积； (?)所述容器包括空心柱形容器部分，该空心柱形容器部分包括通过单向阀而与冲洗流体源接收器连通的通路以及通过第二单向阀而与导管系统连通的另一通路； (iii)所述阀机构包括柱塞，该柱塞的尺寸和形状设置成使得容器内的流体移动，液体从冲洗流体源吸入或分配至导管系统内； (iv)所述传感器促动器包括布置在柱塞的近端处的保持环以及柱塞杆和相关人工促动器按钮，该人工促动器按钮布置成用于人工移动柱塞，阀驱动盘相对于所述柱塞布置在近侧，且该阀驱动盘布置在保持环的近侧，直到强行通过该保持环为止，所述保持环延迟柱塞的移动，直到在柱塞上的力产生压力为止，该压力提供从容器至导管系统的足够湍流流体流动；以及 (v)所述工具包括与柱塞相连的按钮，人工按压该按钮，以便从容器部分分配流体，所述工具还包括记忆元件，该记忆元件在分配过程中储存柱塞移动的能量，以便使得柱塞和阀驱动盘返回，从而重新充装容器部分和使得传感器促动器复位，用于随后的压力脉冲循环； (b)将容器安装在导管系统上；以及 (c)在按钮上施加足够力，以便使得一个阀驱动盘移动通过保持环，并使得柱塞杆继续自发移动，以便提供合适的压力脉冲； (d)释放按钮，以便通过记忆元件而移动，从而重新充装容器。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在使用中部分地相关的以下特定步骤: (a)提供一种设备，其中: (i)所述冲洗流体源包括在泵上游的流体接收器； (?)所述容器包括通过节流器而与所述泵连通以及通过选择的压敏阀而与IV管线连通的容器部分； (iii)阀机构包括所述压敏阀，该压敏阀在第一预定压力下打开，用于将流体从容器分配给导管系统，且该压敏阀在第二预定压力下关闭； (iv)所述检测促动器是压敏阀的一部分，它包括在第一预定压力下的阀打开作用以及在第二预定压力下的阀关闭作用； (v)所述工具包括泵，该泵通过所述节流器而作用，以便充装所述容器和使得容器内的压力升高至预定压力；以及 (vi)所述记忆元件包括布置在柱塞元件近侧的可压缩元件,该柱塞元件可通过来自泵的、经过节流器的压力和流量而移动，以便获得被精确控制且一致的压力和容积，从而提供用于清洗导管系统的合适压力脉冲； (b)将容器安装在导管系统上； (c)起动泵送以一速率充装容器，该速率取决于泵输出压力和节流器的阻力来充装容器，直到达到预定压力为止； (d)当达到预定压力时打开阀，以便使得流体在一定压力和流速下分配至导管系统，该流体清洗管线的不希望残余物，且压力脉冲的持续时间通过在第二预定压力下关闭压敏阀而结束；以及 (e)连续重复步骤(C)至(d)，直到合适数目的压力脉冲传送给导管系统。
5.一种柱塞杆，它与注射器的安装柱塞组合，用于使得注射器筒内的液体移动，该注射器筒有近侧布置的保持环，该保持环提供了用于可辨别止动器的触觉指示机会，以便表示柱塞和柱塞杆在筒内向近侧移动的限制，所述柱塞杆包括: 细长杆，该细长杆布置在所述柱塞和杆的近端之间； 进口盘，该进口盘相对于所述杆上的柱塞布置在近侧，用于与保持环相互作用；以及 至少一个阀驱动盘，该阀驱动盘相对于所述进口盘布置在近侧，所述阀驱动盘的尺寸和形状设置成当移动经过保持环时需要足够的力，以便当阀驱动盘强行通过保持环时产生用于使得湍流流动液体分配至安装的导管中所需的压力。
6.根据权利要求5所述的柱塞杆，还包括:第二阀驱动盘，该第二阀驱动盘布置在离该至少一个阀驱动盘更近侧的距离，以便确定当柱塞杆从该至少一个阀驱动盘与保持环接触移动至由第二阀驱动盘同样接触时从筒分配的压力脉冲体积。
7.一种冲洗注射器，包括: 筒，该筒包括近侧开口和布置在近侧开口处的保持环；以及 柱塞杆，该柱塞杆布置在筒内，用于可在该筒内滑动位移，柱塞杆包括杆和多个沿该杆布置的驱动几何体，该多个驱动几何体由保持环阻碍，这样，该多个驱动几何体移动通过保持环将在筒内产生加速度和速度； 该多个驱动几何体包括:多个触觉止动器提供环，该触觉止动器提供环防止柱塞杆从筒移出；以及提醒环，该提醒环形状与该多个触觉止动器提供环不同，其中，使得提醒环移动通过保持环所需的力大于使得该多个触觉止动器提供环移动通过提醒环所需的力，从而在提醒环向远侧移动通过保持环之前提供触觉指示。
8.根据权利要求7所述的冲洗注射器，其中:柱塞杆的杆包括在多个驱动几何体之间的空间，当柱塞杆在筒内向远侧移动时，该驱动几何体提供了在筒内的加速度和速度。
9.根据权利要求7所述的冲洗注射器，其中:该多个驱动几何体包括多个环。
10.根据权利要求9所述的冲洗注射器，其中:该多个环的形状和尺寸设置成向远侧通过保持环移动得比向近侧通过保持环移动更容易。
11.根据权利要求9所述的冲洗注射器，其中:该多个环的形状和尺寸设置成向近侧通过保持环移动比向远侧通过保持环移动更容易。
12.根据权利要求7所述的冲洗注射器，其中:该多个驱动几何体包括多个节。
13.根据权利要求9所述的冲洗注射器，其中:该多个环包括可剪切环，该可剪切环在柱塞杆移动至筒内时从杆上剪切。
14.根据权利要求13所述的冲洗注射器，其中:剪切的多个环堆积在保持环处，并防止筒完全排空。
15.一种冲洗注射器，包括: 筒，该筒包括近侧开口和布置在近侧开口处的限制器，以便产生限制器进口 ；以及 柱塞杆，该柱塞杆布置在筒内，用于可在该筒内滑动位移，柱塞杆包括杆，该杆包括多个细长侧部部件，该细长侧部部件包括波纹形外边缘，该波纹形外边缘有多个高点，这些高点与限制器碰撞，从而需要预定力来使得柱塞杆在筒内向远侧移动。
16.根据权利要求15所述的冲洗注射器，其中:筒包括一定量的液体，限制器包括有选定硬度的弹性体，当高点移动通过限制器进口时，该弹性体向液体提供湍流流动。
【文档编号】A61M25/00GK104368074SQ201410610252
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2010年5月7日 优先权日:2009年5月9日
【发明者】M·W·霍莱特, J·V·默瑟, A·鲍卢西 申请人:贝克顿·迪金森公司