闪流血液采集针的制作方法_2

文档序号:8928907阅读:来源:国知局
壁224,该圆筒形内部壁224在壳体内部220中,从流体进口端部214大体与圆筒形外部壁218同心地延伸到通气塞900。圆筒形内部壁224和通气塞900限定闪流腔室 226。
[0042]针组件210还包括流体进口套管236,该流体进口套管236具有外部端部和内部端部244,该外部端部限定尖锐斜面,该内部端部244固定地安装在壳体212的流体进口端部214中。流体进口套管236的特征还在于,大体圆筒形孔腔在各端部之间延伸,并且与壳体212的内部相连通。
[0043]针组件210还包括流体出口套管252。出口套管252包括钝头内部端部254、限定尖锐斜面的外部端部以及在各端部之间延伸的大体圆筒形孔腔。在各端部之间的出口套管252的部分牢固地固定在壳体212的出口端部216中。出口套管252安装成,内部端部254大体同轴地通到内部壁224中,并且出口套管252的内部端部254大体与进口套管236的内部端部244同轴地对准。另外,出口套管252的内部端部254与进口套管236的内部端部244仅间隔开一个小的距离。在出口套管252的内部端部254与进口套管236的内部端部244之间的小于0.5mm的轴向间隙可能导致不一致的闪流。
[0044]圆筒形内部壁224相对于出口套管252定尺寸,以实现血液穿过组件210的希望流动和实现有效闪流指示。具体地说,圆筒形内部壁224的尺寸优选地设定成,绕出口套管252提供约0.2mm的径向间隙,如在图1中由尺寸“c”指示的那样。这个间隙实现在闪流腔室226内的基本为层流的血液流动,并且防止血液溶血。另外,在圆筒形内部壁224与出口套管252之间的小的径向间隙能够使一滴血液薄薄地跨过径向间隙在闪流腔室226中扩展,以用非常小容积的血液提供放大的闪流指示。因而,在来自进口套管236的内部端部244的血液的最初出现时,迅速地实现容易看见的闪流指示。
[0045]针组件210还包括可密封套筒261,该可密封套筒261安装到壳体212的流体出口端部216上,并且当可密封套筒261在非偏压状态下时,覆盖出口套管252的外部端部258。然而,可密封套筒261可响应由抽空试管的塞子施加的压力而溃缩,用来将出口套管252的外部端部260推过可密封套筒261和抽空试管的塞子,如在现有技术中已知的那样。
[0046]以上实施例是以通气塞为例子加以描述的。然而,任何通气机构都是适合的。通气机构可以是例如由典型地疏水的母体或载体材料形成的多孔通气塞,该多孔通气塞涂有、浸渍有、或以其它方式包含亲水材料,该亲水材料在与水性的或含水的物质接触时膨胀。疏水载体材料也可以是但不限于,高密度聚乙烯、聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、尼龙6、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及聚醚砜。亲水材料的可膨胀性质由此在与血液接触时提供在通气元件中的密封功能。也可以使用一种多孔通气塞,该多孔通气塞使用生物现象在与血液接触时被密封,例如,通过堵塞通气元件的凝块和/或细胞凝集作用而被密封;通过在与水性流体接触时膨胀以密封通气元件的超级吸收材料;或单向阀(例如,诸如覆盖通气元件的塑料膜之类的薄折片、诸如橡胶或塑料鸭嘴阀之类的可变形密封、或在通气元件上的可变形包封件)。应该注意,这些各种机构的任意组合也是可能的。
[0047]图2-4表不关于各种不同的通气塞的实施例。图2表不通气塞900a,该通气塞900a布置在圆筒形内部壁224a的端部处,并且配合到在壳体内部非病人壁300中的凹口301中。图3表示在与图2的位置相类似的位置中的通气塞,然而,通气塞900b具有肩部901b。图4表示通气塞900c,该通气塞900c布置在圆筒形内部壁224c和壳体内部非病人壁300中的凹口 301 二者中,并且具有肩部901c。在这些实施例的每一个中的通气塞位置都使得没有空气能够不通过通气机构(900a、b、c)而流出闪流腔室226并进入壳体内部220中。
[0048]图5和6提供在常规静脉穿刺之前和之后图1的针组件210的示意表示,其中,针组件210连接到保持器(未示出)上,并且刺穿病人的皮肤以实现静脉进入。在静脉进入时,血液进入静脉内套管236中,并且向闪流腔室226流动。血液从进口套管236流入在进口与出口套管之间的空间中,从而血液既流入出口套管252中,又流入闪流腔室226中。在这时,闪流腔室226指示成功的静脉进入,并且减小在图6中表示的壳体212中存在的空气的容积。在静脉进入之前在静脉内套管248的孔腔、闪流腔室226、壳体内部220以及非病人套管262的孔腔内处于大气压力的空气,由于静脉压力的影响因而经历压缩,并因此强迫该空气穿过在图6中表示的静脉内套管236进入闪流腔室226中,并且穿过通气塞进入腔室220中。由通气塞900防止血液流动进入壳体内部220中,该通气塞900允许加压空气流过它,但在与血液接触时实际上密封,有时完全密封,由此将压缩空气(在静脉压力下)拘限在壳体内部220中。一旦在腔室226内的压力和静脉压力相等,在整个针组件中的血液流动就停止。
[0049]一旦在以上段落中叙述的步骤发生,并且静脉进入由静脉采血医师目视地确认,然后就将抽空容器(未示出)插入到保持器中,从而第二套管252的外部端部260穿透容器的塞子,如在现有技术中已知的那样。在塞子由第二套管252穿透时,负压梯度传递到腔室226,使血液从腔室226流到容器中。
[0050]以上描述的针组件为了方便使用优选地应该很小,但应该建造成保证可靠的和快速的闪流。在以上描述和示出的针组件中闪流的发生按照理想气体定律操作。具体地说,在非常低密度下,所有气体和蒸汽都接近理想气体状态,并且严密地遵循由下式给出的Boyle和Charles的定律:
[0051]P1V1= P2V2
[0052]其中:
[0053]Pjg示在针插入之前在针组件内的空气压力;
[0054]匕指示在静脉进入之后在针组件内的空气压力;
[0055]%指示在静脉进入之前在针组件内的空气容积;及
[0056]V2指示在静脉进入之后在针组件内的空气容积。
[0057]设计参数应该将针组件保持得尽可能小以便容易使用,同时保证由以上公式规定的适当容积。图5和6为了描绘理想气体定律的应用的目的,提供图1的针组件210的示意表示。在这方面,A表示穿过进口套管236的孔腔248的容积。B指示壳体内部220、闪流腔室226、穿过出口套管252的孔腔242以及可密封套筒261的总容积。再参考以上公式,卩丨是在使用之前在针组件210内的压力,并且因此大体上等于大气压力。大气压力将随时间和地点的不同而稍有变化。然而,为了这种分析的目的,将假定大气压力?1是760_ Hg。在以上公式中的P2是在静脉进入之后在针组件210中的静空间的容积。更具体地说,在静脉进入之后,血液将填充进口套管236的孔腔248,由此减小由在针组件210的剩余部分中由气体占据的容积,并因此增大在针组件210的剩余部分中的空气压力。具有近似如图1所示尺寸的针组件在静脉压力下将具有约790mm Hg的压力P2(采用止血带)。在以上公式中的V1限定在使用之前在针组件210中的总静空间的容积,并因此将等于A+B,如图5所示。V2限定在静脉进入之后在装置中的静空间,同时进口套管236的孔腔248填充有血液。因此,在以上公式中的V2将等于B。这些输入参数可用来定义用于针组件210的相应元件的最小所需尺寸,如在理想气体定律公式的如下应用中表示的那样。
[0058]P1V1 = P 2V2
[0059]P1ZP2= V2A1
[0060]760/790 = B/ (A+B)
[0061]0.962 = B/ (A+B)
[0062]0.962 (A+B) = B
[0063]0.038B = 0.962A
[0064]B = 25.3A
[0065]因此,在壳体212、出口套管252及套筒261中的静空间有利地是由穿过进口套管236的孔腔248限定的容积的至少25.3倍,并且最有利地是孔腔248的容积的约26倍。然而,其它构造是可能的,并且将起作用,如本文描述的那样。
[0066]当抽空试管放置成与出口套管252连通时的立即响应是,将血液从静脉抽吸到试管(未示出)中。最高压力梯度始终保持在静脉与抽空试管之间。轴向对准的进口套管236和出口套管252此时为从静脉进入抽空试管中的血液流动提供无障碍路径。
[0067]当所需的试管填充有血液时,将针组件从静脉移除。通气塞900的密封性质禁止在壳体内部220内的加压空气在这时运动到闪流腔室226中和进口套管236中,否则空气的这种运动会促进血液从静脉内套管末端滴落。
[0068]前述实施例表示结构分隔开的进口和出口套管,这些进口和出口套管彼此轴向对准,并且按彼此接近的、端部对端部的关系而设置。然而,以上描述的本发明的原理也可用单个套管实现,该单个套管在闪流腔室内形成有横向槽口或孔。例如,图7示意地表示具有壳体312的针组件310,该壳体312大体上与以上描述和示出的壳体212相同。针组件310与针组件210的不同之处在于,针组件310设有单个的双端部针套管336,并且该针套管336完全穿过壳体312。更具体地说,针套管336包括静脉进入端部338、非病人端部340以及在它们之间延伸的孔腔342。在内部壁324内的套管336的部分包括槽口或孔344,以提供在孔腔342与在内部壁324内的闪流腔室336之间的连通。针组件310按与以上描述和示出的针组件210基本上相同的方式起作用。
[0069]图8-11描绘在本发明的又一个实施例中的针组件。在关于图1-7描述的针组件的一些实施例中,壳体内部包括通气塞900,该通气塞900将闪流腔室226/326与壳体内部220/320隔离。在这些先前描述的实施例中,通气塞被描述成当血液流动到闪流腔室时密封,由此禁止在壳体腔室220/320内可能积累的任何加压空气(如在初始闪流过程期间在空气从闪流腔室226/326排出到壳体腔室220/320中而产生的)沿着相反方向向着进口套管运动。在图8-11的实施例中,多孔通气元件在壳体内的定位位置使得通气元件将壳体划分成两个腔室,这两个腔室具有对其建立预定容积的大小和尺寸。此外,多孔通气元件对于血液保持多孔性,并且在与血液接触时不密封。优选地,血液在初始闪流指示时不接触多孔通气元件,但这样的接触在以后时刻发生在组件的使用期间,如本文将更详细描述的那样。
[0070]例如,图8-11表示与以上联系图1-6描述的针组件相类似的针组件410。如图8-11所示,针组件410包括壳体412,该壳体412具有流体进口端部或第一端部414和流体出口端部或第二端部416。针组件410包括限定壳体内部的外部壁418。外部壁418大致在第一端部414处沿纵向延伸,形成具有第一直径的细长纵向第一部分419。在第二端部416处,外部壁418形成第二部分421,该第二部分421具有的第二
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