用于静脉输液设备的多输液袋连接装置和静脉输液设备的制作方法

1.本技术涉及静脉注射器械领域，特别地，涉及一种用于静脉输液设备的多输液袋连接装置和一种静脉输液设备。


背景技术：

2.静脉输液是临床治疗中将大量无菌液体或药物经静脉输入人体的治疗方法。目前，临床上广泛应用的静脉输液方式主要是通过将输液袋或输液瓶悬挂于高于人体的位置，通过输液液体自身的重力经输液管进入患者的静脉血管。这种输液方式通常需要占用较多的空间，适于医院等场所使用。
3.对于许多患者而言，往往需要输入多袋药物或者液体。传统的方式是在输入完一袋液体后，患者通知护理人员，由护理人员切换下一个输液袋。然而，这种方式造成护理人员工作量较大，在输液患者较多的情况下，可能造成输液袋切换不及时，导致输液时间延长等情况。为解决频繁进行输液袋切换的问题，公布号为cn108969839的中国发明专利申请提供了一种多瓶输液的自动换药装置，该装置也是利用了输液液体自身重力的原理。
4.为了克服传统的利用输液液体自身的重力进行输液方法的不足，人们发明了通过泵等液体驱动部件进行输液的方法，这种方法利用液体驱动部件给输液液体增压，使其压力高于患者的静脉压力，从而无需利用液体自身的重力即可进行输液。
5.在将输液袋连接到静脉输液设备时，输液管道与输液袋连接部位上通常会封存有一定体积的空气。对于通过液体驱动部件进行静脉输液的方法而言，如果输液袋只有一个，在将输液袋连接到输液管道过程中，输液管道内封存的空气并不会带来过多的麻烦。因为启动输液后，输液液体流出到输液管，输液管内的空气会随着输液液体的流动被排出，医护人员观察到空气排空后，才将输液针刺入患者静脉，这时，输液管内的残留空气并不会进入患者静脉。然而，在存在多个输液袋的情况下，由于输液过程是连续进行的，在第一个输液袋输液完成后，下一个输液袋连接的输液管道内的残留的空气如果未处理，将会在输液液体的推动下，沿着输液管道进入患者静脉，造成空气栓塞，严重情况下可能导致患者死亡。由于cn108969839需要利用输液液体自身重力进行输液，其不能解决输液管道上封存的空气的问题。因此，对于通过液体驱动部件进行输液的方法而言，在多个输液袋的情况下，需要解决如何避免输液袋连接到输液管道过程中在输液管道内封存的空气进入人体的问题。
6.在一些场景下，例如，人们由于自然灾害、意外事件或者其他原因在户外发生疾病或者伤害，无法及时转移到医院处理，需要就地输液，或者需要在输液过程中移动位置，此时，占用体积小且不依赖输液液体自身重力进行输液的输液装置的需求变得尤为迫切。上述通过输液液体自身重力的原理设计的自动换药装置难以解决占用体积小的问题。因此，有必要对现有技术进行改进。


技术实现要素：

7.本技术的一个目的，在于解决多输液袋连接装置内残留空气的问题，防止空气进
入人体静脉，确保输液的安全性。
8.本技术的一个方面，提供了一种用于静脉输液设备的多输液袋连接装置，静脉输液设备包括输液管和控制器，多输液袋连接装置包括气泵、第一输液支路和第二输液支路。第一输液支路包括第一出液通道和设置在第一出液通道上的第一出液阀，第一出液通道流体地耦接第一输液袋和输液管。第二输液支路包括第二出液通道、设置在所述第二出液通道上的第二出液阀、排气通道和设置在排气通道上的排气阀，第二出液通道流体地耦接第二输液袋和输液管，排气通道流体地耦接第二出液通道和气泵，第二出液阀、排气阀和第二出液通道与第二输液袋的连接口之间限定一残留空气腔体。其中，第一出液阀、排气阀和第二出液阀可在控制器的控制下开启和/或关闭，气泵可在控制器的控制下启动或停止，以使得第一输液袋内的输液液体可流出到输液管，输液管内的空气和第二输液支路的残留空气腔体内的空气均可被排空，在第一输液袋内的输液液体排空后，第二输液袋内的输液液体可流出到输液管直至排空。
9.在一些实施例中，第二出液阀设置于靠近或位于第二出液通道与输液管的连接处。
10.进一步地，第二出液通道与输液管的连接部位具有朝向输液管的喇叭形开口。
11.在一些实施例中，排气通道的开口延伸到靠近第二出液阀的位置。
12.可选地，排气通道的横截面积小于第二出液通道的横截面积。
13.可选地，排气阀设置于靠近或位于排气通道与第二出液通道的连接处。
14.可选地，第一输液支路还包括设置在第一出液通道上的第一进液阀，第一进液阀可在控制器的控制下开启和关闭，以允许或禁止第一输液袋内的输液液体进入第一出液通道，第二输液支路还包括设置在第二出液通道上的第二进液阀，第二进液阀可在控制器的控制下开启和关闭，以允许或禁止第二输液袋内的输液液体进入第二出液通道。
15.在一些实施例中，第二输液支路还包括气体排空检测模块，其耦接在排气通道中，设置于排气阀与气泵之间，用于检测残留空气腔体内的空气是否排空，并在检测到排空后产生气体排空信号，气体排空信号可被控制器接收以确定残留空气腔体内的空气已排空。
16.在一些实施例中，气体排空检测模块包括相对地设置于排气通道两侧的光源和亮度传感器，光源发出的光线相对于排气通道外表面倾斜地穿过所述排气通道，亮度传感器接收光线，并在光线的入射位置偏离预设距离后，产生气体排空信号。
17.在另外一些实施例中，气体排空检测模块包括液体流量传感器，其在检测到排气通道流过的液体超过预设体积时，产生气体排空信号。
18.在一些实施例中，多输液袋连接装置还包括输液液体排空检测模块，其耦接在输液管中，位于第二出液通道与输液管连接位置的下游，用于检测当前输液袋内的输液液体是否排空，并在检测到排空后产生输液液体排空信号，输液液体排空信号可被控制器接收以确定当前输液袋内的输液液体已排空。
19.在一些实施例中，输液液体排空检测模块包括液体流量传感器，其在检测到输液管内的液体流速低于预设流速时，产生输液液体排空信号。
20.在另外一些实施例中，输液液体排空检测模块包括压力传感器，其在检测到输液管内的液体压力下降超过预设压力时，产生输液液体排空信号。
21.可选地，第二输液支路的数量为多个。
22.在一些实施例中，多个第二输液支路中的每个输液支路的排气阀可被控制器控制开启，以允许其残留空气腔体内的空气被抽出，在其残留空气腔体内的空气被排空后，其排气阀可被控制器控制关闭；
23.在多个第二输液支路中的每个输液支路的残留空气腔体内的空气均被排空且其排气阀均被关闭后，第一出液阀可被控制器控制开启，以允许第一输液袋内的输液液体经由第一出液通道流出到输液管，输液管内的空气在输液液体的推动下被排空；
24.在第一输液袋内的输液液体排空后，多个第二输液支路的第二出液阀可依次被控制器控制开启，以允许其连接的第二输液袋内的输液液体经由其第二出液通道流出到输液管，其中，在前一个第二输液支路所连接的第二输液袋内的输液液体排空后，下一个第二输液支路的第二出液阀才被控制器控制开启。
25.本技术的另一个目的，在于解决现有静脉输液设备需要利用输液液体自身重力，导致输液设备占用较大空间的问题。
26.本技术的另一个方面，提供了一种静脉输液设备，其包括用于连接多个输液袋的多输液袋连接装置，与多个输液袋流体连通的输液管，连接在输液管一端的输液针，用于驱动多个输液袋内的输液液体经输液针输入患者静脉的液体驱动部件，以及控制器。其中，控制器被配置为控制液体驱动部件的启动和停止，以及控制输液管和多输液袋连接装置排出其每个第二输液支路的残留空气腔体内的空气，并控制多个输液袋内的输液液体可依次输入患者的静脉。
附图说明
27.通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本技术内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本技术内容的若干实施方式，因此不应认为是对本技术内容范围的限定。通过采用附图，本技术内容将会得到更加明确和详细地说明。
28.图1示出本公开的一种多输液袋连接装置100以及使用了该多输液袋连接装置100的静脉输液设备10；
29.图2示出了本公开的多输液袋连接装置100的一个实施例的示意图；
30.图3示出了第二输液支路230的一个实施例；
31.图4a和图4b分别示出了在有液体流过时和没有液体流过时，气体排空检测模块2307的一个实施例的工作原理示意图；
32.图5a和图5b分别示出了在有液体流过时和没有液体流过时，气体排空检测模块2307的另一个实施例的工作原理示意图。
具体实施方式
33.为便于本领域技术人员理解本技术，以下结合实施例与附图进行详细说明。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非对本技术的限定。在不偏离本技术的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本技术中一般性描述的、在附图中图解说明的本技术内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替
换、组合、设计，而所有这些都明确地构成本技术内容的一部分。
34.为了改进现有技术的不足，本技术公开了一种多输液袋连接装置，其可应用于使用液体驱动部件进行静脉输液的静脉输液设备，并可以消除输液袋连接时在管道内封存的空气，避免空气进入患者静脉。
35.图1示出了本公开的一种多输液袋连接装置100以及使用了该多输液袋连接装置100的静脉输液设备10。静脉输液设备10包括多输液袋连接装置100、液体驱动部件200、输液管300、输液针400和控制器500。其中，多输液袋连接装置100用于连接多个输液袋20，多个输液袋20内容纳有输液液体，多个输液袋包括第一输液袋20a和第二输液袋20b，第二输液袋20b的数量可以为一个或多个。输液管300一端连接输液针400，另一端流体地耦接到多个输液袋20。本公开中的输液袋20采用柔性材料制成，可在内部和外部压力差的作用下发生形变，当输液袋20内的输液液体逐渐减少时，输液袋20容积逐渐减小，直至输液液体排空为止。液体驱动部件200用于为输液袋20内的输液液体提供驱动力，以使得输液液体可经输液管300和输液针400进入患者的静脉。在图1所示的实施例中，液体驱动部件200可以为液体泵，其流体地耦接在输液管300上，从而将输液袋20的输液液体抽出到输液管300。在另一些实施例中，液体驱动部件200可以通过给输液袋20增加压力，从而将输液袋20的输液液体挤出到输液管300。液体驱动部件200为任何可为液体提供驱动力的装置，本公开对液体驱动部件的具体形式不做限制。控制器500与所述多输液袋连接装置100和液体驱动部件200电联接，用于控制多输液袋连接装置100相关组件的动作，以及启动或停止液体驱动部件200。
36.图2示出了本公开的多输液袋连接装置100的一种实施例的示意图。
37.如图2所示，多输液袋连接装置100包括气泵120和多个输液支路130、230，多个输液支路包括第一输液支路130和第二输液支路230。其中，气泵120与静脉输液设备10的控制器500电联接(图中未示出)，并可在控制器500的控制下启动和停止。第二输液支路230的数量可以为一个或者一个以上。
38.第一输液支路130包括第一出液通道1302和设置在第一出液通道1302上的第一出液阀1304。其中，第一出液通道1302流体地耦接第一输液袋20a和输液管300，第一出液阀1304与控制器500电连接(图中未示出)，可在控制器500的控制下开启或关闭，从而允许或禁止第一出液通道1302内的输液液体流入输液管300。在一些实施例中，第一输液支路130还包括设置在第一出液通道1302上的第一进液阀1308。第一进液阀1308与控制器500电连接(图中未示出)，可在控制器500的控制下开启或关闭，以允许或禁止第一输液袋20a内的输液液体进入第一出液通道1302。
39.第二输液支路230包括第二出液通道2302、排气通道2303、设置在第二出液通道2302上的第二出液阀2304和设置在排气通道2303上的排气阀2305。其中，第二出液通道2302流体地耦接第二输液袋20b和输液管300，第二出液阀2304与控制器500电连接(图中未示出)，可在控制器500的控制下开启或关闭，从而允许或禁止第二出液通道2302内的输液液体流入输液管300。排气通道2303流体地耦接第二出液通道2302和气泵120。排气阀2305与控制器500电连接(图中未示出)，可在控制器500的控制下开启或关闭，从而开启或关闭排气通道2303。在一些实施例中，第二输液支路230还包括设置在第二出液通道2302上的第二进液阀2308。第二进液阀2308与控制器500电连接(图中未示出)，可在控制器500的控制
下开启和关闭，以允许或禁止第二输液袋20b内的输液液体进入第二出液通道2302。
40.如图2所示，对于第二输液支路230而言，当第二出液阀2304和排气阀2305关闭，第二输液袋20b连接到第二输液支路230后，第二出液阀2304和排气阀2305，限定了由第二出液通道2302的一部分和排气通道2303的一部分构成的腔体2306。在静脉输液设备10开始输液前，第二出液阀2304和排气阀2305关闭，腔体2306内封闭了相应体积的空气，为表述方便起见，将腔体2306称为残留空气腔体。
41.为便于本领域技术人员理解，下面以第二输液支路的数量为多个为例，结合图1和图2对本公开的静脉输液设备10和多输液袋连接装置100的工作过程进行示例性的说明。
42.在初始状态，第一出液阀1304，以及每个第二输液支路230的第二出液阀2304和排气阀2305均为关闭状态。将第一输液袋20a连接到第一输液支路130后，第一出液阀130与第一输液袋20a之间的第一出液通道1302内封存有相应体积的空气；将第二输液袋20b连接到第二输液支路230后，残留空气腔体2306内亦封存有相应体积的空气。
43.启动输液后，控制器500控制开启各个第二输液支路230的排气阀2305，启动气泵120，从而将各个第二输液支路230的残留空气腔体2306内封存的空气经排气通道2303抽出，随着空气的抽出，残留空气腔体2306内的压力降低，第二输液袋20b内的输液液体流入残留空气腔体2306。当残留空气腔体2306被输液液体充满后，残留空气被排空，控制器500控制关闭排气阀2305。
44.接着，控制器500控制开启第一输液支路130的第一出液阀1304，并控制启动液体驱动部件200，第一输液支路130所连接的第一输液袋20a内的输液液体在液体驱动部件200的驱动下经出液通道1302流出到输液管300，并经输液管300流向输液针400。在此过程中，第一出液通道1302内的空气从输液针400逐渐排出。医护人员观察到输液管300内的空气排空后，将输液针400刺入患者静脉，第一输液袋20a内的输液液体开始进入患者静脉。
45.需要指出的是，第一输液支路130的第一出液通道1302与输液管300的连接部位与静脉针头400距离，应远于第二输液支路230的第二出液通道2302与输液管300的连接部位与静脉针头400的距离，这是因为在输液针400刺入患者静脉之前，第一输液袋20a流出的输液液体需要将输液管300内的空气全部“挤出”。
46.第一输液袋20a内的输液液体排空后，控制器500控制开启第二输液支路230的第二出液阀2304，该第二输液支路230所连接的第二输液袋20b内的输液液体在液体驱动部件200的驱动下经第二出液通道2302流出到输液管300，直至该输液袋20b内的输液液体全部排空。然后，控制器500对下一个第二输液支路230进行类似的控制操作。对每个第二输液支路230重复此过程，直至所有第二输液袋20b内的输液液体均排空后，停止液体驱动部件200。
47.需要指出的是，在上述过程中，第一输液袋20a内的输液液体排空后，可以控制关闭第一出液阀1304，在每个第二输液袋20b内的输液液体排空后，可以控制关闭第二出液阀2304，以防止因为输液管300内的压力变化等原因导致输液液体流入已经排空的输液袋中。
48.另外，不同第二输液支路230的残留空气腔体2306内的空气排出和其连接的第二输液袋20b中的输液液体排出到输液管300的顺序可以根据需要而设置，只要在输液液体排出到输液管300之前，将残留空气腔体2306内的空气排空即可。例如，在一些实施例中，可以对每个第二输液支路依次操作，即排出第一个第二输液支路的残留空气腔体内的空气，然
后排出其连接的第二输液袋内的输液液体，接着排出第二个第二输液支路的残留空气腔体内的空气，然后排出其连接的第二输液袋内的输液液体，以此类推。在另一些实施例中，也可以先排出所有第二输液支路的残留空气腔体内的空气，然后再依次排出各个第二输液支路所连接的输液袋内的输液液体，这种方式可以避免交替地启动气泵120和液体驱动部件200，而且可以使输液液体连续进入患者静脉而不因为残留空气腔体排气而中断。本领域技术人员可以理解，除此之外，还可以采取其他操作方式，这里不再赘述。
49.在一些实施例中，第二输液支路230的第二出液阀2304设置于靠近或位于其第二出液通道2302与输液管300的连接处。需要指出的是，这里所指的“靠近”指第二出液阀2304距离第二出液通道2302与输液管300连接处的距离足够小，以使得第一输液袋20a的输液液体流过时，可以充满第二出液阀2304与输液管300之间的空间，从而可以排空输液管300内的空气。本领域技术人员可以理解，可以排空输液管300内的空气的最大距离与多种因素有关，例如与输液管300的直径、第二出液通道2302与输液管300连接处的直径和形状、输液液体的流速和输液液体的粘滞性等因素相关，可以根据前述因素通过若干次实验确定。但为了避免空气残留，第二出液阀2304应尽可能地靠近第二出液通道2302与输液管300的连接处。在一些实施例中，第二出液阀2304可设置于第二出液通道2302与输液管300的连接处。
50.在一些实施例中，如图3所示，第二出液通道2302与输液管300的连接部位具有朝向输液管300的喇叭形开口，从而使得第一输液袋20a的输液液体流过时，第二出液阀2304与输液管300之间的空间不容易滞留空气，从而更容易排空输液管300内的空气。
51.在一些实施例中，如图2和图3所示，排气通道2303的开口2303a延伸到靠近第二出液阀2304的位置，以使得启动输液后，残留空气腔体2306内的空气经排气通道2303排出时，第二输液袋20b内流出的输液液体可充满残留空气腔体2306，避免空气残留。
52.在一些实施例中，排气通道2303的横截面积小于第二出液通道2302的横截面积，进一步确保第二输液袋20b内流出的输液液体可以完全充满残留空气腔体2306，防止空气残留在排气通道2303的排气阀2305附近。
53.在一些实施例中，排气阀2305设置于靠近或位于排气通道2303与第二出液通道2302的连接处，从而使得排气通道2303部分的残留空气腔体2306的体积尽可能小，进一步避免空气残留。
54.尽管本公开的实施例采取了多项措施以防止第二出液通道2302内的空气残留，但为了防止意外情况，避免出现安全事故，在一些实施例中，如图2和图3所示，第二输液支路230设置了用于检测残留空气腔体2306内的空气是否排空的气体排空检测模块2307。气体排空检测模块2307与控制器500电连接(图中未示出)，其在检测到空气排空后产生气体排空信号，该气体排空信号可被控制器500接收，控制器500在确定每个第二输液支路230的残留空气腔体2306内的空气排空后，才控制该支路对应的第二输液袋20b内的输液液体进入输液管300，从而进一步保证输液的安全。
55.气体排空检测模块2307耦接在排气通道2303中，其可以为任何用于判断残留空气腔体2306内的空气是否排空的装置。气体排空检测模块2307可设置于排气阀2305与气泵120之间，其可在检测到排气通道2303流出一定体积的液体后，判定残留空气腔体2306内的空气已经被液体“挤出”。因气体排空检测模块2307基于从残留空气腔体2306内流出的输液液体流过排气通道2303以检测气体是否排空，故为了减少输液液体的损失，气体排空检测
模块2307可设置于靠近排气阀2305的位置。
56.在一些实施例中，气体排空检测模块2307包括液体流量传感器，其在检测到排气通道流过的液体超过预设体积时，产生气体排空信号。这里，预设体积可以根据需要进行设置。例如，可以设置为排气通道2303的横截面积乘以一定长度，即当输液液体流过气体排空检测模块2307相应的长度时，判定气体已经排空。
57.在另外一些实施例中，气体排空检测模块2307包括相对地设置于排气通道2303两侧的光源2307a和亮度传感器2307b。光源2307a发出的光线2307c相对于排气通道2303外表面倾斜地穿过排气通道2303，亮度传感器2307b接收光线2307c，并在光线2307c的入射位置偏离预设距离后，产生气体排空信号。光线2307c可以沿着与排气通道2303横截面平行的方向穿过排气通道2303，如图4a和图4b所示；也可以沿着与排气通道2303的穿过中心的纵截面平行的方向倾斜地穿过排气通道2303，如图5a和图5b所示。
58.为了便于本领域技术人员理解，下面结合图4a和图4b，对本实施例的气体排空检测模块2307的工作原理进行说明，对于图5a和图5b所示的情况原理是类似的。图4a和图4b分别为排气通道2303在气体排空检测模块2307所在位置处的横截面图，其中，图4a为没有液体流过时的情况，图4b为输液液体流过时的情况。
59.从光源2307a发出的光线2307c沿着平行于排气通道2303横截面方向穿过排气通道2303，当没有液体流过时，光线2307c照射到亮度传感器2307b的p0位置处，如图4a所示。当有液体流过时，由于折射率的变化，光线2307c穿过排气通道2303后发生偏折，入射到亮度传感器2307b的位置p1处，如图4b所示。如果p1偏离p0的距离δh超过预设值，则判定输液液体流过气体排空检测模块2307的位置，产生气体排空信号。
60.为了保证输液的连续性，一个输液袋内的输液液体排空后，应启动下一个输液袋的输液。
61.判断当前正在输液的输液袋20是否排空可以有多种方法。在一些实施例中，可以根据当前输液袋的容积和当前输液速度，即单位时间内输液的体积，计算出当前输液袋的输液液体排空所需的时间，在当前输液袋的输液时间达到该时间后，判断当前输液袋已排空，并向控制器500发送输液液体排空信号，控制器500控制下一个输液袋的输液液体排出到输液管300。
62.在另外一些实施例中，如图2所示，可以在第二出液通道230与输液管300连接位置的下游设置输液液体排空检测模块140。输液液体排空检测模块140耦接在输液管300中，用于检测当前正在输液的输液袋20内的输液液体是否排空，并在检测到排空后产生输液液体排空信号并发送给控制器500。需要指出的是，当第二输液支路的数量为多个时，输液液体排空检测模块140可设置于所有第二出液通道230与输液管300的连接位置的下游。
63.输液液体排空检测模块140可以通过多种方式实现。
64.考虑到当输液袋20内的输液液体排空后，输液管300内的液体流速降低的情况。在一些实施例中，输液液体排空检测模块140包括液体流量传感器，其在检测到输液管300内的液体流速低于预设流速时，则判断当前输液袋内的输液液体已经排空，从而产生液体排空信号。
65.当液体驱动部件200为液体泵时，其从输液袋20抽出输液液体至输液管300。当输液袋20内的输液液体排空后，输液袋被“压扁”，大气压力不再经过输液袋20传递到输液管
300，此时，在液体驱动部件200的抽取下，输液管300内的压力下降。因此，在一些实施例中，输液液体排空检测模块140包括压力传感器，其在检测到输液管300内的液体压力下降超过预设压力时，产生输液液体排空信号。
66.通过对本公开的上述详细说明，本领域技术人员可以理解，使用本公开的多输液袋连接装置100的静脉输液设备10不仅解决了防止输液管道内封存的残留空气进入人体的问题，而且输液袋20不依赖于输液液体自身重力进行输液，多个输液袋可以放置于一能容纳输液袋的容器中，无需将输液袋悬挂于高于人体的位置，因而具有体积小的特点。
67.虽然本技术披露如上，但本技术并非限定于此。本技术领域的一般技术人员可以通过阅读说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。在权利要求中，措辞“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本技术的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。