输液套件的制作方法

本发明涉及一种输液套件。

背景技术：

输液治疗是用于将药物输送至患者的常见医疗实践。输液治疗通常涉及利用输液设备(最常见的是输液泵)将流体注入液输送至患者。注入液通常由输液套件提供，所述输液套件具有注入液源、从注入液源延伸的注入液管和适于接收注入液管的滑动式夹子。辅助用于注入液流量调节的滑动式夹子和注入液管在连接至输液泵上时使注入液与输液泵流体连通。

将注入液输送至患者通常涉及通过输液泵对注入液管进行物理和/或机械操控。传统的输液泵通常包括可以被调节以适应特定输液套件给药方案(protocol)输送要求的参数。所述参数例如可以包括用于适应注入液的组分、注入液管的物理和/或材料特性以及用于有效的注入液输送的流率的设定。所述参数还可以包括用于适应与特定注入液相容的特殊套件的使用、或者用于适应包括特定套件部件(比如特定的阀或传感器)的特殊套件的使用的设定。

因此，需要降低将注入液不准确并危险地输送至患者的风险。还需要一种针对输液输送系统定制设计的自动输液套件，从而确保通过输液泵适当地输送注入液。还需要一种方便的自动输液系统，其允许患者在疗养所或在家中自己管理输液治疗。

输液套件通常用于静脉和皮下药物给予方案。

皮下注射是用于将药物输送到患者体内的标准方法。为了有助于药物频繁或连续的皮下注射，通常使用皮下注射口。这种注射口延伸通过皮肤并且可以保持在合适位置以数日。目前，这种注射口的主要应用在于从患者携带的便携式泵提供药物(比如胰岛素)的连续输送。当与便携式泵一起使用时，注射口通常经由流体线路连接至泵。皮下注射口的另一应用在于允许将药物多次注射入患者，而不需要重新刺穿患者的皮肤。在该应用中，药物通过柔软的弹性体隔膜从标准医疗器具(比如注射器)注射到注射口中，注射口皮下输送药物。

还需要一种改进的输液套件，该输液套件体积更小、更不易被污染、更不易受到流体波动和虹吸效应的影响、对使用者而言更为舒适、并且更容易使用。

技术实现要素：

本发明提供了一种输液套件，其适于经由皮下(SC)和静脉(IV)给药路径输送药物。

本发明还提供了一种输液套件，所述输液套件包括多种元件，比如将输液套件经由不透水密封机构连接至输液泵的近侧连接件；管道，药物在输液期间通过所述管道被输送；和远侧适配器，所述远侧适配器将管道连接至置入皮下的环管或静脉线路，所述输液套件还包括改进的近侧连接件，其在插入输液泵内时致动输液泵的操作。在一些方面中，近侧连接件可以包括用于致动开关的元件，所述开关进而致动输液泵的操作。

在一些方面中，构思了致动输液泵的任何部件，例如，物理开关或光学开关或传感器继电器有助于致动操作地连接于其上的泵。

将理解的是，构思了泵致动的任何方式，并且本发明装置的一个方面和具体呈现的优势提供了输液套件连接件到输液泵的连接，该步骤调节泵激活，即连接输液套件主动地激活泵。

在一些方面中，输液套件的近侧连接件可以定位成使得其能够打开药剂路径以允许流体流经所述输液套件，同时位于密封的药剂输送设备中使得仅影响流体路径的打开和闭合。在一些方面中，例如，近侧连接件可以定位成占据设备内给定的口或位置，这有助于流体路径(例如先前被堵塞的流体路径)的打开，其不会影响密封的设备外壳。

在一些方面中，具体呈现的输液套件中的管道至少包括具有例如约20-60微米的窄孔径的区段，或者在一些实施例中，至少包括具有适当直径的区段，以便促进所描述的限制效果。

在一些实施例中，管道的长度会改变，使得管道在其整个长度上包括窄孔径，或者在一些实施例中，管道在期望的最小管道长度上包括窄孔径，以便促进限制效果。

在一些实施例中，构思的总管道长度从约1毫米至约5厘米，或者在一些实施例中，总管道长度从约10微米至约30厘米，或在其间的任何范围，这在作为输液套件的应用中是有用的，适于本文描述的应用。

本领域技术人员将理解的是，管道的孔径和长度将被调整成促进本文所述的限制效果，这意味着实现孔径足够窄以避免显著的流体虹吸与孔径足够宽以避免闭塞之间的理想折中。

例如，在一些实施例中，输液泵将被连接至一管道区段，该管道区段的直径窄于位于置于皮下的环管或静脉路线附近的管道的直径，从而提供输液泵内药剂储存器中的增压，使得当位于使用本发明的输液套件的设备中的输液泵内的致动器以限定的速率移动以在其中释放药剂时，需要增大的压力来以便针对所建立的流率排出药剂，在一些实施例中，这进而帮助在操作期间保持药剂储存器的形状和输送的准确性。

在一些方面中，具体呈现的输液套件中的管道在其整个长度上具有窄孔径。根据该方面，在一些实施例中，窄孔管道直径的范围在约40至约150微米之间，或者在一些实施例中，窄孔管道直径的范围在约60至约100微米之间，或者在一些实施例中，窄孔管道直径的范围在约70至约95微米之间，或者在一些实施例中，窄孔管道直径的范围在约60至约80微米之间。

在一些实施例中，更窄的孔提供流量限制，这在一些方面抑制流率波动并且降低虹吸效应。

在另一方面，具体呈现的输液套件容许在输送系统中存在空气泡，同时通过精确地匹配正常操作压力和气泡释放压力来避免管道和下游输送元件的闭塞。例如，在一些实施例中，药剂储存容器因本发明的输液套件中的管道、或者在一些实施例中至少因位于其附近的管道的降低的直径所导致的增大的增压造成更大的驱动压力，以便例如通过表面张力效应释放引入到管道中的任何空气泡。在一些实施例中，本发明的输液套件及其应用促进在输送设备中一些背压的存在，然而在本发明的输液套件设计中实现了适当的折中，以便促进一些限制但又例如不受到频率限制或输液套件中的不当堵塞。

在一些方面中，由于输液套件所需的管道直径较低，并且与药物排出所需的直径具有可比性，其限制背压发生或大小，并且避免泵中出现闭塞，而其它类似系统的特点在于当空气泡被不利地引入时经常发生所述闭塞。

在一些方面中，本发明的输液套件被构造成提供足够小的内孔径并且例如适应构造成使得输液套件的闭塞得到避免的药剂输送设备，或者在一些实施例中，这种输液套件的管道长度和孔径被选择成最大程度地排出任何积累的空气泡，从而避免设备的闭塞。在一些方面中，所述构造特别地包括延伸管道以包含延伸的限制区域，以实现上述目的。

在一些方面中，这种窄孔管道可以针对保持在药剂储存器中的药剂提供就药剂稳定性而言的额外优势，该优势在一些实施例中可归因于药剂蒸发的降低。

在一些方面中，本发明提供了一种能够具有极高精确度的输液套件，其中，背压能够被调节，并且在一些方面中，支持不同的输液流率和/或流体粘度。

在一些方面中，本发明还通过调节管道的内径和/或长度来促进定制背压的能力，或者在一些实施例中通过使用适当的流量限制阀来促进定制背压的能力。

在一些方面中，本发明提供了一种具有连接件的输液套件，所述连接件具有仅在被完全连接时自动地起动输液泵并且同时以受控的方式锁定在合适位置的部件。

在一些方面中，受控的输液泵启动通过利用开关的机械致动、或者在一些实施例中通过利用开关的磁性致动来进行。

例如，参照图3A-3C，一旦连接件被连接至输液泵，正如在该示例性方面具体呈现的，当连接件的适配区域3-200完全接合输液泵上的抵接部3-220时，机械致动可以经由悬臂3-280的运动来进行。适配区域3-200的进一步前行例如导致悬臂的侧向移位，这进而推动开关按钮3-290、激活开关3-300，这例如经由操作地连接的PCB导致输液泵的下游激活。与此同时，隔膜3-260被前行的针头3-80刺穿，这促进包含在输液泵中包含的活性药剂的排出，这与泵激活同时进行，以便允许泵的内容物的有效输送。

在一些方面中，这种受控调节还可以包括在连接件被移除时关闭输液泵(即，当激活元件被移除时断开开关)。

在一些实施例中，这种受控调节还可以允许即使在连接件被移除时也继续泵的接合(即，当激活元件被移除时开关保持接合)。

在一些实施例中，输液套件包括用于刺穿隔膜或密封药剂容器的部件，以便建立流体流动路径同时保持不透水并激活泵。尽管图3A-3C中提供了这种部件的一个具体呈现的方案，本领域技术人员将理解，可以构思任何数目的布置方案用于协调的流体路径产生和泵激活。

在一些实施例中，输液套件还包括用于产生背压的部件，其中，设备仍容许存在引入到输液线路中的空气泡。在一些实施例中，产生的背压在30-50mbar的范围内，并且本领域技术人员将理解，实际上，该压力范围受流率和药剂粘度的影响并且被相应地调节。

在一些方面中，本发明的具体呈现的输液套件中的管道长度会较短，这有助于方便地佩戴在体泵(on-body pump)，或者在一些实施例中，这有助于具有低体积流率的泵的短注满时间(priming duration)。根据这些方面，在一些实施例中，管道长度的范围可以在5厘米(下限)至100厘米之间。

在一些方面中，本发明的具体呈现的输液套件中的管道会具有窄内径，在一些实施例中，这有助于具有低体积流率的泵短注满时间。根据这些方面，取决于本发明的输液套件一起使用的输液泵组件，根据需要，管道的内径的范围会在0.08毫米以上，并且泵流量的范围可以从20-300μl/hr并且成比例增加。

在一些方面中，具体呈现的输液套件的管道将包括小孔管道，以便降低虹吸效应，或者在一些实施例中，以便避免大颗粒在输液线路中被输送，这在一些实施例中提供了额外的安全特征。

在一些方面中，具体呈现的输液套件的管道将包括小孔管道，以便抑制或消除使用具体呈现的输液套件以及包含该输液套件的设备时任何不期望的团块或任何其它过量情况。

附图说明

图1A示出了在用于皮下药剂输送的输液套件中使用的具体呈现的管道套件组件。示出了环管1-30经由环管连接件1-10连接至管道1-20并且进一步连接至连接件本体1-40和连接件螺母1-50。

图1B示出了在用于静脉药剂输送的输液套件中使用的具体呈现的管道套件组件。导管经由鲁尔连接件1-60连接至管道1-20并且管道1-20还连接至连接件本体1-40和连接件螺母1-50。

图2示出了图1A和1B所示的具体呈现的连接件2-40。示出了包含密封元件2-100的连接件螺母2-50。连接件包含在针头护套2-90内固定不动的内针头2-80。密封保持件2-70可以将密封元件保持在合适位置。

图3A-3C示出了将管道连结至输液泵的具体呈现的连接件以及在该连结期间各种元件的接合。图3A示出了在接合连接件和泵元件之前的连接件和泵元件。示出了连接件螺母3-40。由于连接件接合输液泵壳体，连接件上的改进的侧向元件3-200与输液泵外壳上的抵接部3-220接触并前行超过该抵接部。与此同时，针头3-80刺穿隔膜3-260，连接件被锁定到泵的外壳中并且侧向延伸部3-200向下压在悬臂3-280上，这导致悬臂侧向地移位，因此接合并移动近侧开关3-290上的按钮，这随后促使输液泵的致动。

图4绘出了当输液线路线中的管道为窄孔或正常孔时，由泵通过具体呈现的输液套件输送的体积随时间的变化。在2小时后，管道的出口相对于泵升高30厘米，产生虹吸效应，然后测量其体积位移。图5绘出了使用与图4所示的具有可比性的实验机构得到的理论背压随管道内径或流体粘度的变化。

图6A是示出了在本发明的输液套件中使用的具体呈现的细孔管道的横截面的显微图。

图6B绘出了当使用90.9微米的管道并且存在不同背压时，对于包含具体呈现的输液套件的装置的与计算的流率相比较的测量的流率。

图7A是使用本发明的具体呈现的输液套件的具体呈现的元件的实验方案的照片。

图7B示意性地示出了施加在图7A采用的系统中的气泡上的力。

图7C绘出了使用如图7A所述和所示的实验系统时测量的背压随时间的变化。

图7D-1-A至7D-1-E、7E和7F-1-A至7F-1-F是示出了引入元件7-20中的空气泡在其随着施加增大的压力而行进通过元件7-20直至从元件释放的行进过程的照片。

图8示意性地示出了将输液套件的某些元件与贴片泵输送系统的元件连接。

具体实施方式

本发明提供了一种适于经由皮下(SC)和静脉(IV)给药路径输送药物的输液套件。

在一个实施例中，本发明的输液套件包括：管道；第一连接件，所述第一连接件将所述管道的第一终端连接至输液泵的出口，其中，由所述输液泵输送的流体与所述管道流体连通；和第二连接件，所述第二连接件将所述管道的第二终端连接至输送模块，从而在所述管道和所述输送模块之间提供流体连通；其中，所述第一连接件和所述输液泵的所述出口的完全接合致动所述输液泵的操作。

本发明还提供了一种输液套件，所述输液套件包括多种元件，比如：将输液套件经由不透水密封机构连接至输液泵的近侧连接件；管道，药物在输液期间通过所述管道输送；和远侧适配器，所述远侧适配器将管道连接至皮下放置的环管或静脉线路；所述输液套件还包括改进的近侧连接件，所述改进的近侧连接件在插入输液泵之后致动输液泵的操作。

本发明还提供了一种输液套件，所述输液套件包括多种元件，比如将输液套件连接至输液泵的近侧连接件，而管道至少包括具有窄孔径的部分。

在一些方面中，输液套件的近侧连接件可以定位成使得其能够打开药剂路径以允许流体流经所述输液套件，同时位于密封的药剂输送设备中使得仅影响流体路径的打开和闭合。在一些方面中，例如，近侧连接件可以定位成占据设备内的给定的口或位置，这有助于流体路径(例如先前被堵塞的流体路径)的打开，其不影响密封的设备外壳。

在一些方面中，可以使用位于输液套件的近侧连接件上的垫圈进行密封，垫圈压靠在设备的外壳上以避免水泄漏到泵中。

在一些方面中，元件包括与螺纹配合件结合使用的橡胶垫圈材料。

应当理解，设备元件的各种排列将允许打开药剂路径以用于输液，同时泵自身保持不透水。

在一些方面中，当近侧连接件被推到设备中以便刺穿隔膜时，近侧连接件还可以移动连接至设备电子系统的开关。

根据该方面，在一个实施例中，一旦按压该机械开关，其可以进而给设备供电。

在一些方面中，元件包括具有小块或突部的近侧连接件，所述小块或突部在连接件被附接时与泵上的槽配合，并且当连接件被完全附接时，小块推动使泵起动的开关。

图1A示出了在用于皮下药剂输送的输液套件中使用的具体呈现的管道套件组件。环管1-30经由环管连接件1-10连接至管道1-20。管道1-20还通过将连接件本体1-40附接至泵而经由连接件连接至输液泵，并且借助于连接件螺母1-50形成紧的密封配合。

管道1-20沿着其整个长度包括窄孔径，或者在一些实施例中，管道1-20的一部分长度包括本文所述的窄孔径。

图1B示出了在用于静脉药剂输送的输液套件中使用的具体呈现的管道套件组件。导管例如经由鲁尔连接件1-60连接至管道1-20。管道1-20还通过将连接件1-40附接至泵而经由连接件连接至输液泵，并且例如借助于连接件螺母1-50形成紧的密封配合。

图2示出了图1A和1B所示的具体呈现的连接件。输液泵通过将连接件螺母2-50固定到适当适配的输液泵壳体上而经由连接件连接至管道2-20。连接件螺母包含密封元件2-100，所述密封元件有助于与泵壳体的不透水密封。连接件包含在针头护套2-90中固定不动的内针头2-80。针头2-80最终刺穿位于泵壳体中的输液泵的含药储存器组件的对应的密封元件。

连接件还可以包括针头护套2-90，用于遮挡针头以避免意外的戳伤，以及将连接件引导并锁定至泵外壳。密封保持件3-70也可以将密封件保持在合适位置。在一些实施例中，可以经由不透水密封件3-100保持外壳壳体和连接件之间的密封，所述不透水密封件例如使用适当的橡胶结构或其它类似的不透水密封材料。

图3示出了将管道连结至输液泵的具体呈现的连接件的横截面。连接件螺母包括切除部分以露出连接件本体。连接件中的细孔管道3-210用于帮助输送离开泵并通过输液套件管道的流体。还可以看到含药腔的颈部3-250，其被隔膜3-260止动，从而避免容器内容物的不利泄漏。针头3-80也是明显的，并且其位于隔膜3-260内并刺穿隔膜。

图3A、3B和3C示出了涉及连接件在合适位置的接合和最终锁定以及输液泵的致动的各种特征。由于连接件接合输液泵壳体，悬臂3-280接合并移动近侧开关3-290，近侧开关随后促使输液泵的致动。

一旦连接件3-40被连接至输液泵，如在该示例性方面具体呈现的那样，当连接件的适配区域3-200完全接合输液泵上的抵接部3-220时，可以经由悬臂3-280的运动来进行机械致动。适配区域3-200的进一步前行例如导致悬臂的侧向移位，这进而推动开关按钮3-290，从而激活开关3-300，这例如经由操作地连接的PCB 3-310导致输液泵的下游激活。与此同时，隔膜3-260被前行的针头3-80刺穿，这促进输液泵内包含的活性药剂流出，同时泵激活以允许泵的内容物的有效输送。

对本领域技术人员来说显而易见的是，可以构思许多其它的具体呈现的排列，以用于同时形成流体路径并且接合或致动输送泵，以便在连接件完全接合之后促使泵激活以及从泵输送流体。还将理解的是，这种布置与在输液套件中包括至少在部分长度上具有窄孔径的管道的结合形成最佳流体输送，并且闭塞的空气泡的不利影响最小，或者不期望的虹吸效应的负面影响最小。

在一个实施例中，输液套件包括管道，所述管道至少包括：具有第一内径的第一管道长度段，所述第一管道长度段以不透水密封的方式连接至第二管道长度段，所述第二管道长度段具有第二内径，所述第二内径大于所述第一内径；第一连接件，所述第一连接件将所述管道的第一终端连接至输液泵的出口，其中，由所述输液泵输送的流体与所述管道流体连通；和第二连接件，所述第二连接件将所述管道的第二终端连接至输送模块，从而提供所述管道和所述输送模块之间的流体连通；其中，所述第一连接件和所述第二连接件以不透水密封的方式连接至所述管道。

在另一实施例中，输液套件包括：管道，所述管道包括内径小于150微米的窄孔径管道；第一连接件，所述第一连接件将所述管道的第一终端连接至输液泵的出口，其中，由所述输液泵输送的液体与所述管道流体连通；和第二连接件，所述第二连接件将所述管道的第二终端连接至输送模块，从而提供所述管道和所述输送管道之间的流体连通。

在一些实施例中，根据该方面，管道将具有从40至150微米的窄孔径。在一些实施例中，根据该方面，管道将具有从60至100微米的窄孔径。在一些实施例中，根据该方面，管道将具有从60至80微米的窄孔径。在一些实施例中，根据该方面，管道将具有从75至90微米的窄孔径。

在一些方面，具体呈现的输液套件中的管道至少包括具有最大达到60的窄孔径的区段，其在一些实施例中促进或提供泵中的主容器的增压，所述主容器作为挠性容器需要一些增压以在操作期间保持其形状和输送准确性。在一些实施例中，管道具有从20至60微米的窄孔径。

在一些实施例中，窄孔提供抑制流体波动并且降低虹吸效应的流量限制。

图4绘出了使用两个泵进行的实验的结果，其中，第一泵连接至一输液套件，该输液套件包含具有细孔管道、即具有80微米的内径的近侧连接区段，并且第二泵连接至标准输液套件，该标准输液套件具有300微米的内孔径。通过利用分析量具称重离开管道进入相应收集器皿中的流体来测量通过每个输液套件的流量。两个小时后，泵被提高到收集器皿上方30cm，从而产生人造虹吸。

当估计通过具有细孔管道的输液套件的流量时，产生的虹吸效应对流率具有微小影响，这与通过不具有细孔的输液套件的流量截然相反，其相反地显示出具有明显增大的流量。

图4支持了细孔管在避免因泵虹吸产生不期望的注射方面的作用，这是因为在两个小时后将两个泵提高到分析量具高度上方30cm处之后，示出了对流量的巨大不同影响，并且只有连接至具有细孔管道的输液套件的泵示出为具有稳定的流量(实线)，而具有标准管道的泵导致不期望的流体被排出到天平上(测试设定根据IEC6061-2-24)。

下表展示了在虹吸效应产生30分钟后测量的总体积。

表1

然后，基于哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)方程推导理论计算，以证明对于给定流量，假定的输液套件的管道中的内径与所产生的背压之间的关系：

ΔP＝8μLQ/πr⁴

式中：

ΔP为压力损失

L为管的长度

μ为动态粘度

Q为体积流率

r为半径

d为直径

π为数学常数Pi

图5绘出了使用不同类型的细孔管道尺寸产生的理论背压，其中，受控的参数是流率、输液套件长度和液体粘度，这些参数是恒定的。曲线图示出了对于恒定的流率，管道中的更小的内径在容器内产生更高的压力。校正：这是简单的ΔP对r的曲线图，其中，其它参数是已知的。

虽然图5示出了理想的背压可以通过操控本文构思的输液套件中的管道的孔尺寸而产生，但是之后感兴趣的是应用该理论实现更为理想的部件以促进使泵性能最优、即避免泵虹吸和闭塞的更为严格的限制。为了实现这种期望的限制，理论计算显示需要小于100微米的期望内径。

具有小于100微米的内径的输液套件存在很大的挑战性。

因此，准备并评估了多种管道排列，并且通过显微镜进行评价，以便确保获得理想的尺寸和性能。

图6A示出了用于包含在本文描述的输液套件中的具体呈现的管道的显微图，示出了用于该套件的细孔管道的横截面。图片示出了内孔的尺寸和测量的平均直径为90.9微米。

另外，感兴趣的是证实横截面尺寸在通过整个管道长度上是均匀的以及其在泵操作期间对所述限制的影响。

因此，以不同的已知压力将水注射通过30厘米的管道，然后利用分析量具如上文描述的那样测量通过管道的相对端部的流量。

由于这些参数是已知的，能够通过哈根-泊肃叶方程计算管道的内直径/半径：图6B绘出了当使用90.9微米的管道并且存在不同的背压时，对于包含具体呈现的输液套件的装置的与计算的流率相比的测量的流率。

下文展示的表2也示出了计算和获得的压差值，需要所述压差值以便有助于空气泡移动通过各种尺寸的窄孔管道。

表2

图8示出了包含关键元件的具体呈现的输液套件，准备关键元件并且在下文进一步例示出使用所述关键元件的实验装置。示出了主容器，包括泵连接件、针头、针头护套和螺母的输液套件。这种具体呈现的实验组件备有长度为30厘米的输液套件管道，并且包含90微米的窄孔径，并且该组件被操作地连接至活塞，所述活塞将液体从主容器推出。

示例

示例1:

本发明的具体呈现的输液套件的构造

制造实验设备装置以模拟输液套件的关键元件，其在输液泵中的药剂储存容器内包含空气泡。期望的结果是位于容器内的空气泡不会在管道线路中产生闭塞。

流体路径包括连接有输液套件的主容器。将气泡从容器推到内部并且利用压力表监控压力。在图7中示出了多种元件，并且在图8中示出了近似元件。

利用图7中的实验装置的设计元件，能够测量使空气泡移动通过实验输液套件的细孔管道所需的压力，并且对比地评估测量值和理论计算值。示例2描述了获得的测量结果，其中，推导的理论计算表明为了使空气泡移动通过90微米的窄孔管道，需要施加32mBar的压力。

示例2：

本发明的具体呈现的输液套件容许有空气泡并且避免闭塞：

对于与图8所示和上文描述的输液套件和输液泵类似的输液套件和输液泵，感兴趣的是确定需要多大的理论压力和多大的实际压力以移除闭塞输液线路的空气泡，并且评估具体呈现的输液套件和装置是否能够容易地解决上述问题。

现在参照图7A，注意到，细孔管道7-20的远侧部分被连接至标准管道7-30，并且管道之后被延伸至与下文描述的收集器皿和分析量具装置的交界面。

使用图7A所示的实验装置，空气泡被有意地引入到主容器中并且利用活塞在主容器内施加增大的压力。

在图7A所示的实验装置中，具有30厘米的长度和90.9微米的内径的微孔管道7-20被连接至具有2厘米的长度和360微米的内径的标准管道7-30。

能够实现一种理论计算，其计算出应对系统施加多大压力值以便移动捕获在微孔管道内的空气泡并且避免流体流到标准管道中，从而有助于释放空气泡并促进自由的流体流动。

在具有圆形横截面(半径为a)的足够窄(即，低的邦德数(Bond number))的管中，两种流体之间的交界面形成弯月面，该弯月面是半径为R的球的表面的一部分。跨越该表面的压力突变是：

Δp＝2γ/R。

现在参照图7B，在气泡(即空气泡)的上半球上的净向上力是压差乘以赤道圈的面积：

F_向上＝(P_i-P_o)πR²

圆圈周围的向下的表面张力的力是两倍的表面张力乘以周长，这是因为两个表面均对该力有贡献：

F_向下＝2T(2πrR)

这导致：

对于气泡：P_i-P_o＝4T/R

对于仅有一个表面的液滴：P_i-P_o＝2T/R

后一种情况还应用于由液体包围的气泡的情况，比如肺泡便是如此。

将该理论应用于图7A描述的系统，得到推动空气泡通过90.9微米的管道所需的理论压力，其为32mbar。

如描述的那样准备充满用于注射的水并且操作地连接至收集容器的、如图7A所述那样布置的微孔管道和标准管道。利用所描述的实验装置在低压下将空气泡引入管道套件中。

由于空气泡的引入，空气泡通过微孔管道行进一定距离，直至空气泡堆叠在最靠近与标准管道的连结区域的区域处。

然后，通过按压充满流体的容器而对流动路径手动地施加压力，从而引起微孔管道中的空气泡的破裂，这帮助空气从管道涌到放置在分析量具上并位于流体路径出口处的收集器皿中，然后重新开始流动。

连接于主容器的压力表在整个实验过程中测量主容器内的内部压力，并且分析量具测量输送至容器的体积。

结果显示：空气泡在第一个1.2小时期间闭塞输液线路直到压力达到～30-35。当达到该压力时，空气泡经过管道路线(1.2-1.5小时)并且一般在1.5小时后流动在恒压下继续。

图7C绘出了上文描述的实验系统的结果，进行该实验以便获得推动空气泡通过如图7A所述的系统中的微孔管道所需的实际压力。

点1、2、3和4描述了在实验期间所经历的不同阶段，以及在行进通过系统中的微孔管道的过程中体积随时间的变化。

图7D描述了对应于图7C中的曲线的点1处的值的结果。在该图中，在管道被用于注射的水充满之后(1-A)，以低气压将空气泡注射到管道套件中。空气泡移动通过微孔管道(1-B～1-D)，直到其堆叠在管道的端部处(1-E)。在该阶段施加的压力为～20-25mbar。

图7E描述了对应于图7C中的曲线的点2处的值的结果。在该图中，空气泡卡在微孔管道内。在该阶段施加的压力为15-35mbar。

图7F描述了对应于图7C中的曲线的点3处的值的结果。施加在流动路径上的压力达到涌入天平中的空气泡的破裂压力(1-A～1-F)。施加的压力为35mbar。在此之后，当施加的压力保持在35mbar时，图7C中的曲线的点4处的值反映流动回到其正常速率。

因此，所需的实际压力为35mbar，类似于上文描述的32mbar的计算值，并且在获得的值和计算的值之间存在明显的一致性。

能够在数值上将空气泡的破裂压力(32mbar)确定为非常接近泵的名义操作压力(～20-30mbar)的能力意味着系统容许因空气泡引起的闭塞并且出乎意料地非常好地工作。

一般来说，术语“包含”或“包括”还包括“由…构成”、“主要由…构成”、“由…组成”、或“主要由…组成”。

对本领域技术人员来说显而易见的是，能够对本发明的组成和过程进行各种修改和改变。因此，本发明意图覆盖这些修改和改变，只要这些修改和改变落入所附权利要求及其等价物的范围内。

上文引用的所有出版物的公开以每个都通过援引单独地并入本文那样的程度而通过援引全部明确地并入本文。