本發(fā)明整體涉及一種用于將液體輸注給患者的管道裝置，所述管道裝置通常稱作靜脈輸注(“iv”)裝置。更加特別地，本發(fā)明涉及一種空氣阻擋膜，所述空氣阻擋膜能夠包含在靜脈輸注裝置中，以便即使在液體袋已經(jīng)排空之后也將液柱保持在靜脈輸注裝置中。根據(jù)本發(fā)明的靜脈輸注裝置在此廣義地使用，以描述用于向動(dòng)脈、靜脈內(nèi)、血管內(nèi)、腹膜和非血管輸注液體的管道裝置。當(dāng)然，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以使用靜脈輸注裝置將液體輸注給患者身體中的其它部位。

背景技術(shù)：

將液體輸注到患者血流中的一個(gè)常用方法是通過靜脈輸注裝置。靜脈輸注裝置是這樣的設(shè)備，其通常包括：用于連接到液體袋的連接件；滴注室，所述滴注室用于確定流自液體袋的液體的流率；管道，其用于提供液體袋和患者之間的連接；和用于附接到導(dǎo)管的連接件，所述導(dǎo)管可以定位在患者靜脈內(nèi)。靜脈輸注裝置還可以包括y型連接件，所述y型連接件允許背負(fù)式裝運(yùn)靜脈輸注裝置并且用于將藥物從注射器輸注到靜脈輸注裝置的管道中。

通常一個(gè)良好的做法是從通入患者血流中的靜脈輸注裝置移除空氣。盡管在進(jìn)入動(dòng)脈血時(shí)這至關(guān)重要，但是當(dāng)進(jìn)入靜脈端時(shí)這也值得關(guān)注。具體地，如果在接收靜脈輸注的液體時(shí)允許氣泡進(jìn)入到患者的血流中，則氣泡能夠形成空氣栓塞并且給患者造成嚴(yán)重傷害。

一般來說，在大部分成年人中，右心房和左心房彼此完全分離，使得血液和氣泡從右心房移動(dòng)到右心室然后進(jìn)入到肺中，在肺中，氣泡可以被安全地排出。無氣泡的血液然后返回到左心房，在所述左心房處，血液移動(dòng)到左心室然后被送往全身。

然而，在嬰幼兒和小部分成年人中，右心房和左心房沒有完全分離。結(jié)果，氣泡能夠直接從右心房移動(dòng)到左心房，然后被分散到全身。結(jié)果，這些氣泡可引發(fā)中風(fēng)、組織受損和/或死亡。因此，重要的是防止氣泡進(jìn)入患者血流中。

盡管在灌注用于靜脈輸注液體的靜脈輸注裝置時(shí)移除氣泡是重要的，但是完全移除氣泡可以是一個(gè)耗時(shí)的過程。該過程還可以因意外碰觸靜脈輸注裝置的無菌端部而導(dǎo)致靜脈輸注裝置的污染。通常，當(dāng)靜脈輸注裝置被灌注時(shí)，夾子被關(guān)閉以防止液體從滴注室移動(dòng)通過管道。然后，靜脈輸注裝置附接到輸液袋或者瓶。一旦被附接，則滴注室(其通常由透明撓性塑料制成)可以被擠壓，以將液體從輸液袋或者瓶抽出并進(jìn)入到滴注室中。在打開夾子以允許液體通過管子流到靜脈輸注裝置的端部時(shí)，允許滴注室填充裝滿量的大約1/3至1/2。

然而，該初始過程通常會(huì)將空氣捕獲在管道中，所述空氣必須被移除。例如，通過靜脈輸注裝置的管道的液體流可能是湍流并且能夠由于在液體和管道之間的邊界層剪切而將空氣捕獲在管中。流出滴注室的流率可以高于進(jìn)入滴注室的液體的流率。這能夠?qū)е略趯⒖諝鈴牡巫⑹页槲焦艿乐袝r(shí)形成氣泡階梯。

另外，隨著液滴撞擊滴注室內(nèi)的一池液體的表面，可以產(chǎn)生氣泡。這些氣泡能夠從滴注室進(jìn)入到靜脈輸注裝置的管道中。該問題可以在兒科應(yīng)用中加重，在兒科應(yīng)用中，滴注孔口可能更小，這可以導(dǎo)致產(chǎn)生增加的湍流。

為了從靜脈輸注裝置中移除氣泡，允許來自輸液袋或者瓶的液體在護(hù)理人員輕敲管道以促使氣泡離開靜脈輸注裝置的端部的同時(shí)流經(jīng)管道。因?yàn)樵试S液體流出靜脈輸注裝置以從管道清除氣泡，所以通常允許液體流入到垃圾桶或者其它接收器中。在這個(gè)程序期間，管道的端部可能接觸垃圾桶或者被護(hù)理人員所碰觸并且因此而被污染。這種去除氣泡的過程所存在的其它缺陷是需要投入本可以用于執(zhí)行對(duì)患者來說可以非常寶貴的其它任務(wù)的注意力和時(shí)間。

另一個(gè)去除氣泡的方法是從靜脈輸注裝置直接移除氣泡。更加具體地，如果靜脈輸注裝置包括y型連接件，則可以通過注射器在y型連接件處移除氣泡。

為了解決從靜脈輸注裝置移除氣泡的困難，各種現(xiàn)有技術(shù)的靜脈輸注裝置設(shè)計(jì)均采用了膜，以為了當(dāng)液體流經(jīng)靜脈輸注裝置時(shí)從液體過濾空氣。例如，通常，膜可以放置在滴注室的底部中，使得流動(dòng)離開滴注室的液體必須通過膜。該膜能夠構(gòu)造成允許液體通過而防止空氣通過。以這種方式，防止氣泡進(jìn)入到通向患者的管道中。類似地，膜能夠包含在將管道聯(lián)接到導(dǎo)管的連接件中，以防止存在于管道中的任何空氣進(jìn)入到患者的血管中。

在這些現(xiàn)有技術(shù)的靜脈輸注裝置設(shè)計(jì)中使用空氣過濾膜是有益的。然而，即使使用這些膜，仍然存在各種缺陷。例如，如果允許液體袋排空，則靜脈輸注裝置中的所有液體均將通過靜脈輸注裝置并進(jìn)入到患者體內(nèi)，留下充滿空氣的靜脈輸注裝置。一旦發(fā)生這種情況，則將必須重新灌注靜脈輸注裝置，以在能夠輸注新液體袋之前從靜脈輸注裝置移除空氣。為了避免必須重新灌注靜脈輸注裝置，臨床醫(yī)生因此必須在液體袋為空時(shí)就位，以確保能夠在滴注室排空之前更換液體袋。

而且，如果臨床醫(yī)生沒有注意到空氣已經(jīng)進(jìn)入到管道中，則他或者她可能在連接新的液體袋時(shí)沒有重新灌注靜脈輸注裝置。這可以導(dǎo)致在新的液體袋輸注時(shí)使得空氣進(jìn)入患者體內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例整體涉及一種空氣阻擋膜，所述空氣阻擋膜能夠用在靜脈輸注裝置中，以便即使在液體袋已被排空之后也將靜脈輸注裝置內(nèi)的液柱保持在空氣阻擋膜的下游。通過將液柱保持在膜的下游，空氣被防止進(jìn)入到將靜脈輸注裝置聯(lián)接(例如，經(jīng)由導(dǎo)管)到患者的管道中。由于該原因，一旦液體袋被排空，則能夠?qū)⑿碌囊后w袋聯(lián)接到靜脈輸注裝置，而不需要重新灌注靜脈輸注裝置。因此，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的靜脈輸注裝置時(shí)，在液體袋排空時(shí)不需要臨床醫(yī)生就位來確?？諝鉀]有進(jìn)入管道中。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的空氣阻擋膜能夠構(gòu)造成具有泡點(diǎn)壓力，所述泡點(diǎn)壓力足以在液體袋輸注完之后膜暴露于空氣時(shí)阻止空氣通過該膜。因?yàn)榭諝庾钃跄ぷ柚箍諝馔ㄟ^，所以空氣阻擋膜形成密封件，以在膜的下游保持靜脈輸注裝置內(nèi)的負(fù)壓。通過保持該壓力，由于空氣阻擋膜內(nèi)的毛細(xì)作用，膜下游的液體將保持在靜脈輸注裝置內(nèi)。

膜能夠定位在靜脈輸注裝置內(nèi)的不同位置中，包括例如定位在滴注室內(nèi)、刺針內(nèi)、或者定位在滴注室下方或者上方的單獨(dú)部件內(nèi)。膜能夠由親水性多孔材料形成，所述親水性多孔材料的孔徑和截面面積選擇成提供足夠的流率，而同時(shí)還提供足夠的泡點(diǎn)壓力以保持液柱。膜的最優(yōu)孔徑和截面面積能夠基于膜在靜脈輸注裝置中的位置而發(fā)生變化。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施為靜脈輸注裝置，所述靜脈輸注裝置包括：滴注室；刺針，其用于將滴注室流體聯(lián)接到液體袋；管道，其用于將滴注室聯(lián)接到血管接入裝置；和空氣阻擋膜，所述空氣阻擋膜在靜脈輸注裝置內(nèi)的液面到達(dá)空氣阻擋膜之后將靜脈輸注裝置內(nèi)的液柱保持在空氣阻擋膜的下方。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施為膜殼體，所述膜殼體包括：包封本體，所述包封本體具有輸入口和輸出口；和空氣阻擋膜，所述空氣阻擋膜定位在包封本體內(nèi)，以將輸入口與輸出口分離開。空氣阻擋膜在包封本體內(nèi)的液面到達(dá)空氣阻擋膜之后將液柱支撐在空氣阻擋膜的下方。在一些實(shí)施例中，膜殼體能夠包括通氣口，以允許重新灌注膜殼體用于其中的靜脈輸注裝置。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施為靜脈輸注裝置，所述靜脈輸注裝置包括：滴注室；刺針，其用于將滴注室流體聯(lián)接到液體袋；管道，其用于將滴注室聯(lián)接到血管接入裝置；和空氣阻擋膜，所述空氣阻擋膜定位在滴注室或者刺針內(nèi)并且包括親水性材料，所述親水性材料的泡點(diǎn)壓力為大約5.0psig，以致使在靜脈輸注裝置內(nèi)的液面到達(dá)空氣阻擋膜之后將液柱保持在靜脈輸注裝置內(nèi)并且保持在空氣阻擋膜的下方。

本發(fā)明的這些和其它特征以及優(yōu)勢可以包含到本發(fā)明的特定實(shí)施例中、并且從以下描述和所附權(quán)利要求中而將變得更加顯而易見，或者可以如下文所述通過實(shí)踐本發(fā)明而被知悉。本發(fā)明不要求在此描述的所有優(yōu)勢特征和所有優(yōu)勢均包含到本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例中。

附圖說明

為了易于理解獲得本發(fā)明的上述和其它特征以及優(yōu)勢的方式，將參照附圖中示出的本發(fā)明的具體實(shí)施例來給出在上文簡要描述的本發(fā)明的更加具體的描述。這些附圖僅僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例并且因此不視為限制本發(fā)明的范圍。

圖1是在滴注室內(nèi)包括空氣阻擋膜的靜脈輸注裝置的第一實(shí)施例的透視圖；

圖1a是當(dāng)靜脈輸注裝置聯(lián)接到包含液體的液體袋的圖1的靜脈輸注裝置的截面圖；

圖1b是當(dāng)靜脈輸注裝置聯(lián)接到已經(jīng)排空的液體袋時(shí)的圖1的靜脈輸注裝置的截面圖；

圖2是在刺針內(nèi)包括空氣阻擋膜的靜脈輸注裝置的第二實(shí)施例的透視圖；

圖2a是當(dāng)靜脈輸注裝置聯(lián)接到包含液體的液體袋的圖2的靜脈輸注裝置的截面圖；

圖2b是當(dāng)靜脈輸注裝置聯(lián)接到已經(jīng)排空的液體袋的圖2的靜脈輸注裝置的截面圖；

圖3是包含獨(dú)立的膜殼體的靜脈輸注裝置的第三實(shí)施例的透視圖，所述獨(dú)立的膜殼體包括空氣阻擋膜；

圖3a是當(dāng)靜脈輸注裝置聯(lián)接到包含液體的液體袋時(shí)的圖3的靜脈輸注裝置的截面圖；

圖3b是當(dāng)靜脈輸注裝置聯(lián)接到已經(jīng)排空的液體袋時(shí)的圖3的靜脈輸注裝置的截面圖；和

圖4是包括獨(dú)立的膜殼體的替代實(shí)施例的圖3的靜脈輸注裝置的截面圖。

具體實(shí)施方式

能夠通過參照附圖理解本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或者功能類似的元件。易于理解的是，如在此概述和在附圖中示出的本發(fā)明的部件能夠以各種不同構(gòu)造布置和設(shè)計(jì)。因此，如在附圖中呈現(xiàn)的以下更加詳細(xì)的描述并不旨在限制本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍而僅僅表示本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例。

而且，附圖可以示出簡化或者局部的視圖，并且附圖中的元件的尺寸為了清晰起見能夠放大或者不按比例繪制。另外，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“該”包括復(fù)數(shù)形式，除非另外地明確說明。因此，例如，引用的“終端”包括引用“一個(gè)或者多個(gè)終端”。另外，在引用一系列元件(例如，元件a、b、c)的情況中，這種引用表示自身包含所列舉元件中的任意一個(gè)、小于所列舉元件的全部的任何組合、和/或所列舉元件的全部的組合。

術(shù)語“基本”表示不必準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)所記載的特征、參數(shù)或者值，而是在不妨礙旨在提供的特征的效果的前提下可以在數(shù)量上產(chǎn)生誤差或者變化，所述誤差或者變化包括例如公差、測量誤差、測量準(zhǔn)確度限制、或者本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的其它因素。

當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語“近側(cè)”、“頂”、“上”或者“向上”指的是在以裝置正常操作狀態(tài)使用裝置時(shí)，裝置上的最靠近使用該裝置的臨床醫(yī)生而與該裝置被用于其上的患者相距最遠(yuǎn)的位置。相反，術(shù)語“遠(yuǎn)側(cè)”、“底”、“下”或者“向下”指的是在以裝置正常操作狀態(tài)使用裝置時(shí)，裝置上的與使用該裝置的臨床醫(yī)生相距最遠(yuǎn)而與該裝置被用于其上的患者距離最近的位置。

當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語“內(nèi)”或者“向內(nèi)”指的是在正常使用期間相對(duì)于裝置朝向裝置內(nèi)部的位置。相反，當(dāng)在此使用時(shí)，術(shù)語“外”或者“向外”指的是在正常使用期間相對(duì)于裝置朝向裝置外部的位置。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了靜脈輸注裝置100的第一實(shí)施例，所述靜脈輸注裝置包括空氣阻擋膜。靜脈輸注裝置100包括：滴注室101；刺針102，其用于將靜脈輸注裝置100聯(lián)接到液體袋或者其它液體容器；管道103，其用于將液體從滴注室101運(yùn)送到患者；和聯(lián)接件104，其用于將管道103聯(lián)接到諸如導(dǎo)管的靜脈內(nèi)裝置。通常，刺針102將聯(lián)接到液體袋，所述液體袋位于患者上方，以允許重力牽引液體通過靜脈輸注裝置。然而，刺針102還可以聯(lián)接到采用泵分配液體的液體袋。刺針102形成液體通路102a，以允許液體從液體袋流入到滴注室101中。滴注室101包括遠(yuǎn)側(cè)開口101a，液體從滴注室101流動(dòng)通過所述遠(yuǎn)側(cè)開口101a并且進(jìn)入到管道103中。聯(lián)接件104通常能夠是公魯爾接口連接件，盡管能夠采用任何適當(dāng)?shù)倪B接件。

盡管未示出，但是靜脈輸注裝置100(和在本說明書中描述的其它靜脈輸注裝置)能夠包括通常應(yīng)用在靜脈輸注裝置上的其它部件，所述其它部件包括：夾子，其用于密封或約束管道103；流量控制器(而非夾子)，其用于控制流經(jīng)管道103的液體流率、自動(dòng)校平特征件；零死區(qū)連接件；止回閥；氣泡和/或顆粒過濾器等。

靜脈輸注裝置100包括空氣阻擋膜105，所述空氣阻擋膜105定位在滴注室101內(nèi)?？諝庾钃跄?05能夠定位在滴注室101的底部處或者附近，以確保在使用靜脈輸注裝置輸注液體期間該空氣阻擋膜定位在液面下方?？諝庾钃跄?05能夠由親水性多孔材料形成，所述空氣阻擋膜橫跨滴注室101的液體路徑，以防止液體繞過空氣阻擋膜?？諝庾钃跄?05能夠以任何適當(dāng)?shù)姆绞?包括使用超聲附接方法)聯(lián)接到滴注室101的內(nèi)側(cè)表面。通過將膜直接附接到滴注室最小化了密封件或者泄露路徑的數(shù)量而且還最大化了經(jīng)濟(jì)效益。

因?yàn)榭諝庾钃跄び捎H水性多孔材料形成，所以空氣阻擋膜105將在液體進(jìn)入到滴注室101之后快速濕潤，由此致使液體快速流入到管道103中。像這樣，包括空氣阻擋膜105不會(huì)顯著減緩灌注過程。

在輸注液體期間，能夠以與現(xiàn)有技術(shù)的靜脈輸注裝置類似的方式使用靜脈輸注裝置100。例如，圖1a示出了當(dāng)刺針102已經(jīng)聯(lián)接到液體袋106以為了將液體輸注到患者體內(nèi)時(shí)的靜脈輸注裝置100的截面圖。如圖所示，在刺針102插入到液體袋106中的條件下，液體110流動(dòng)通過液體通路102a并且進(jìn)入到滴注室101中，在所述滴注室101處形成一池液體110。液體110通過空氣阻擋膜105，經(jīng)過遠(yuǎn)側(cè)開口101a進(jìn)入到管道103中。在正常操作期間(即，在液體110保持在液體袋106內(nèi)時(shí))，液體110在滴注室101內(nèi)的液面因液體110滴注到滴注室101中的速率等于液體110離開連接件104進(jìn)入到患者體內(nèi)的速率而保持基本恒定。如將在下文進(jìn)一步描述的那樣，空氣阻擋膜105的參數(shù)能夠構(gòu)造成確保液體110通過空氣阻擋膜105的流率足夠用于經(jīng)由靜脈輸注裝置100輸注液體。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1b，示出了在從液體袋106排空液體110之后的靜脈輸注裝置100。在液體袋106排空的條件下，滴注室101內(nèi)的液體110的液面將繼續(xù)從圖1a中示出的液面下降。在不包括空氣阻擋膜105的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)中，液體將繼續(xù)流出管道103，直到液體完全進(jìn)入到患者體內(nèi)為止，從而需要重新灌注靜脈輸注裝置。然而，通過采用空氣阻擋膜105，一旦液體110的液面已經(jīng)到達(dá)空氣阻擋膜105，則液體110將如圖1b所示停止流動(dòng)，從而將液柱保持在空氣阻擋膜105的下方?？諝庾钃跄?05能夠保持該液柱，直到刺針102能夠聯(lián)接到新的液體袋為止，在所述刺針102聯(lián)接到新的液體袋時(shí)，液體將再次流入到滴注室101中。當(dāng)聯(lián)接到新的液體袋時(shí)，不需要重新灌注靜脈輸注裝置，因?yàn)楣艿?03已經(jīng)被灌注了(即，充滿液體)。

為了致使液柱被保持在空氣阻擋膜105下方，空氣阻擋膜105能夠構(gòu)造成具有泡點(diǎn)壓力，所述泡點(diǎn)壓力大于液柱的壓頭或者由使得移動(dòng)的液柱快速減速所產(chǎn)生的壓力。泡點(diǎn)壓力是通常表示推動(dòng)空氣通過膜所需的壓力量(或者壓差)的技術(shù)術(shù)語。出于說明的目的，泡點(diǎn)壓力能夠視為在空氣阻擋膜105的頂表面處的壓力量，需要所述壓力量以致使氣泡穿過空氣阻擋膜105的頂表面至底表面。

因?yàn)榭諝庾钃跄?05由親水性多孔材料形成，所以即使在液體110的液面已經(jīng)到達(dá)空氣阻擋膜105之后，液體也將保持在膜的孔中。主要由于毛細(xì)作用，空氣阻擋膜105上方的空氣將被阻止通過空氣阻擋膜105的孔。因?yàn)榭諝獠荒芡ㄟ^空氣阻擋膜105，所以一旦液體110到達(dá)空氣阻擋膜105的頂表面，則液體110將停止流出管道103，從而如圖1b所示保持液柱。液柱能夠保持一足夠長的時(shí)間量(例如，直到空氣阻擋膜105內(nèi)的液體蒸發(fā)，空氣通過管道、連接件等泄露，或者管道103被充分干擾以釋放其保持的液體中的一些為止)，從而允許臨床醫(yī)生具有足夠長的時(shí)間量來更換液體袋106。結(jié)果，靜脈輸注裝置100能夠連續(xù)用于輸注多個(gè)液體袋而不需要重新灌注。假設(shè)時(shí)常使用靜脈輸注裝置高達(dá)5天，則使用空氣阻擋膜105能夠顯著減輕臨床醫(yī)生的工作負(fù)擔(dān)。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出了包括空氣阻擋膜的靜脈輸注裝置200的第二實(shí)施例。靜脈輸注裝置200與靜脈輸注裝置100類似，除了靜脈輸注裝置200包括定位在刺針202的室202a中的空氣阻擋膜205之外。出于本說明的目的，假如空氣阻擋膜定位在滴注室上方的室中，則刺針能夠被詮釋為包括空氣阻擋膜。

與靜脈輸注裝置100相同，靜脈輸注裝置200包括：滴注室202，其聯(lián)接到刺針202；管道203，其聯(lián)接到滴注室202；和聯(lián)接件204，所述聯(lián)接件204構(gòu)造成將管道203連接到血管接入裝置。刺針202包括遠(yuǎn)側(cè)開口202b，液體通過遠(yuǎn)側(cè)開口202b滴注進(jìn)入到滴注室201中。類似地，滴注室201包括遠(yuǎn)側(cè)開口201a，液體通過遠(yuǎn)側(cè)開口201a進(jìn)入到管道203中。

圖2a和圖2b提供了在刺針202聯(lián)接到液體袋206時(shí)的靜脈輸注裝置200的截面圖。在圖2a中，液體袋206仍然包含液體210并且因此液體210存在于室202a中的空氣阻擋膜205的上方和下方、存在于滴注室201中并存在于管道203中。

相反，在圖2b中，液體袋206被排空。結(jié)果，室202a內(nèi)的液體210的液面下降，直到到達(dá)空氣阻擋膜205的頂表面為止。此時(shí)，因?yàn)樯衔拿枋龅脑?，空氣將被阻止通過空氣阻擋膜205，結(jié)果液體210將在空氣阻擋膜205下方保持于室202a內(nèi)。因?yàn)橐后w210保持在室202a內(nèi)，所以存在于滴注室201內(nèi)的壓力將保持基本恒定，從而防止液體210流動(dòng)通過管道203。結(jié)果，液柱將保持在管道203內(nèi)和滴注室201內(nèi)。因?yàn)榭諝庾钃跄?05將液柱保持在管道203內(nèi)，所以能夠在不必重新灌注靜脈輸注裝置200的條件下更換液體袋206。

空氣阻擋膜構(gòu)造應(yīng)當(dāng)考慮若干因素。輸液高度是膜與患者的靜脈輸注部位之間的距離。對(duì)于重力式靜脈輸注裝置而言，輸液高度通常為大約3英尺至4英尺(0.9米至1.2米)，但是能夠根據(jù)產(chǎn)品的構(gòu)造和臨床環(huán)境而更高或者更低。注入液密度以及輸液高度將決定在膜下方產(chǎn)生的負(fù)壓并且因此決定最小泡點(diǎn)，所述最小泡點(diǎn)用于在液柱已經(jīng)到達(dá)膜之后保持液柱。注入液和空氣的表面張力隨著溫度變化，通常隨著溫度升高而減小。各種類型的注入液的膜和注入液表面之間的接觸角度有所不同，因此需要考慮可應(yīng)用的注入液。流率還影響膜的性能要求。大多數(shù)注入液處于非常低的流率(小于200ml/hr)，因此液柱的動(dòng)量可忽略；然而，對(duì)于快速輸液來說，液柱的動(dòng)量在膜突然阻止液柱運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生壓力峰值。快速輸液用于在創(chuàng)傷情況下或者患者嚴(yán)重脫水的情況下輸注液體。這些注入液流率能夠高于10分鐘內(nèi)1.0l。這使得必須增加膜的泡點(diǎn)壓力，以承受壓力峰值?？諝庾钃跄?05/205的具體構(gòu)造能夠根據(jù)靜脈輸注裝置100/200的尺寸和預(yù)期用途變化。在優(yōu)選實(shí)施例中，空氣阻擋膜105/205的泡點(diǎn)壓力能夠?yàn)榇蠹s5.0psig，等價(jià)于高達(dá)3.5米的靜態(tài)液柱，并且將支撐大約1.5米的快速輸液高度。大約為3.0psi的最小泡點(diǎn)壓力將是支撐大約4英尺的靜態(tài)快速輸液高度的臨界值。為了獲得期望的泡點(diǎn)壓力，空氣阻擋膜105/205能夠構(gòu)造成具有適當(dāng)?shù)目讖健?/p>

另外，空氣阻擋膜105/205能夠構(gòu)造具有這樣的截面面積，所述截面面積足以提供所需的跨膜流率。例如，因?yàn)榭諝庾钃跄?05定位在內(nèi)徑一般小于0.75英寸(這等價(jià)于2.85cm²的面積)的滴注室101內(nèi)，所以空氣阻擋膜105能夠構(gòu)造成提供至少30ml/min/cm²/bar的跨膜流率。利用這種構(gòu)造，空氣阻擋膜105將允許液體110以大約0.5l/hr的速率流經(jīng)靜脈輸注裝置100，這對(duì)于特定門診和非快速輸液情景是足夠的。當(dāng)然，面積或者跨膜流率能夠根據(jù)需要變化，以獲得0.5l/hr的速率。為了滿足1l/10分鐘或者6l/hr的快速輸液流率，在1米壓頭的條件下，0.75英寸直徑(2.85cm²)的膜將需要具有至少280ml/min/cm²/bar的跨膜流率。

與圖2、2a和2b所示相反，在一些實(shí)施例中，刺針202能夠構(gòu)造成包括這樣的部分，所述部分具有足夠的尺寸，以允許室202a具有大約0.75英寸的內(nèi)徑。在該情況中，空氣阻擋膜205能夠構(gòu)造成具有與上述參數(shù)相同的參數(shù)，以允許大約0.5l/hr的流率。

在優(yōu)選實(shí)施例中，空氣阻擋膜105/205能夠是聚醚砜膜，所述聚醚砜膜具有大約5μm的有效孔徑、大約5.0psig的泡點(diǎn)壓力、大約2000ml/min/cm²/bar的跨膜流率和大約1.27cm²的截面面積(所述截面面積對(duì)應(yīng)于0.5英寸直徑的滴注室)。利用這些參數(shù)，空氣阻擋膜105/205將允許大于6.0l/hr的流率而同時(shí)保持3.5米的靜態(tài)液柱(例如，當(dāng)管道103/203保持靜態(tài)時(shí))和至少1.2米的動(dòng)態(tài)液柱(例如，在使得流經(jīng)管道103/203的液體減速時(shí))。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，示出了包括空氣阻擋膜的靜脈輸注裝置300的第三實(shí)施例。靜脈輸注裝置300包括滴注室301和刺針302，所述刺針302包括液體通路302a，液體從液體袋通過所述液體通路流入到滴注室301中。靜脈輸注裝置300還包括膜殼體320，空氣阻擋膜305定位在所述膜殼體320內(nèi)。管道303a將滴注室301聯(lián)接到膜殼體320，而管道303b從膜殼體320的遠(yuǎn)側(cè)開口延伸并且包括用于將管道303b聯(lián)接到血管接入裝置的聯(lián)接件304。膜殼體320還包括通氣孔321，在灌注靜脈輸注裝置300期間空氣通過所述通氣孔321排出。通氣孔321能夠包括親水性膜或者其它過濾器，所述親水性膜或者其它過濾器允許空氣通過但是不允許液體通過。通氣孔321能夠優(yōu)選地構(gòu)造成允許靜脈輸注裝置300在小于15秒的時(shí)間內(nèi)被灌注好。在一些實(shí)施例中，膜殼體320能夠構(gòu)造成直接聯(lián)接到滴注室301，使得不需要管道303a。

圖3a提供了當(dāng)刺針302聯(lián)接到液體袋306時(shí)的靜脈輸注裝置300的截面圖。與靜脈輸注裝置100和200相同，當(dāng)聯(lián)接到液體袋306并且被灌注時(shí)，在滴注室301內(nèi)形成一池液體310。在這種狀態(tài)中，液體310基本填充管道303b、膜殼體320和管道303a。只要液體袋306包含液體310，則該池液體310就將基本保持滴注室301內(nèi)的液面高度。

相反，一旦液體袋306被排空，則滴注室301內(nèi)的一池液體310的液面將下降，直到液面到達(dá)膜殼體320內(nèi)的空氣阻擋膜305的頂表面為止。在該位置處，由于上文描述的原因，空氣將被阻止通過空氣阻擋膜305，結(jié)果液體310將在空氣阻擋膜305的下方保持在膜殼體320內(nèi)。因?yàn)橐后w310保持在膜殼體320內(nèi)，所以液柱將保持位于管道303b內(nèi)和膜殼體320內(nèi)。因此，能夠在不重新灌注靜脈輸注裝置300的條件下更換液體袋306。

采用單獨(dú)的膜殼體320的一個(gè)益處是膜殼體320的尺寸能夠大于滴注室301的尺寸，這繼而允許空氣阻擋膜305具有更大的截面面積。更大的截面面積允許空氣阻擋膜305提供更大的跨膜流率而同時(shí)又不必增大孔徑，從而降低膜的泡點(diǎn)壓力。

另一方面，采用單獨(dú)的膜殼體320的另一個(gè)益處為其允許空氣阻擋膜305定位成更靠近患者(即，更靠近管道303b的遠(yuǎn)端)，使得能夠減小所需的液柱高度。換言之，膜殼體320能夠在滴注室301下方間隔開高達(dá)2英尺，使得輸液高度從3-4英尺降低至1-2英尺(0.3-0.6m)。大約1.0psig的泡點(diǎn)壓力將支撐2英尺的靜態(tài)輸液高度；泡點(diǎn)壓力將需要大于該值，以阻止快速流動(dòng)的液柱。更低泡點(diǎn)壓力的膜繼而允許更高的跨膜流率，從而最小化了提供期望的流率所需的截面面積。優(yōu)選地，膜殼體320將在滴注室301下方間隔開不大于2英尺的距離，原因在于灌注靜脈輸注裝置300所需的時(shí)間取決于靜脈輸注裝置的內(nèi)部容積并且因此取決于管道303a的長度。

在優(yōu)選實(shí)施例中，空氣阻擋膜305能夠是聚醚砜膜，所述聚醚砜膜具有大約5μm的有效孔徑、產(chǎn)生大約5.0psig的泡點(diǎn)壓力、大約2000ml/min/cm²/bar的跨膜流率、和大約2.85cm²的截面面積(所述截面面積對(duì)應(yīng)于0.75英寸直徑的膜殼體)。利用這些參數(shù)，空氣阻擋膜305將允許大于6.0l/hr的流率。

圖4示出了靜脈輸注裝置300的變形方案，其中，替代膜殼體320而使用了膜殼體420。膜殼體420與膜殼體320的不同之處在于：空氣阻擋膜405豎直定向而非水平定向。膜殼體420還包括與通氣孔321類似的通氣孔421。

盡管附圖中未示出，但是單獨(dú)的膜殼體320/420能夠應(yīng)用在靜脈輸注器中，所述靜脈輸注器采用了遠(yuǎn)程刺針。換言之，膜殼體320/420能夠定位在滴注室和遠(yuǎn)程刺針之間。在該實(shí)施例中，空氣阻擋膜305/405能夠以與圖2b所示的方式類似的方式保持液柱。

膜殼體320/420能夠構(gòu)造為兩件式部件。膜305/405能夠放置在兩個(gè)零件之間并且兩個(gè)零件能夠以任何適當(dāng)?shù)姆绞?例如，超聲焊接、熱熔、激光焊接等)粘合，以形成圍繞膜305/405的密封。而且，當(dāng)膜殼體320/420由兩個(gè)零件形成時(shí)，膜殼體320/420能夠優(yōu)選地構(gòu)造成具有圓形形狀，使得在聯(lián)接兩個(gè)零件時(shí)不需要對(duì)準(zhǔn)。然而，膜殼體320/420能夠是任何形狀，包括正方形和矩形。

在靜脈輸注裝置100/200/300沒有構(gòu)造成自動(dòng)灌注的實(shí)施例中，空氣阻擋膜105/205/305/405能夠構(gòu)造成具有大于一秒的潤濕時(shí)間，以確保在灌注期間適當(dāng)?shù)貨_洗管道103/203/303a/303d(以及任何連接的部件)。這確保了在灌注期間擠壓滴注室多次的情況下空氣也不會(huì)被引入到膜下方的管道中?？諝庾钃跄?05/205/305/405能夠構(gòu)造成具有不大于60秒的潤濕時(shí)間，以便不會(huì)與灌注靜脈輸注裝置100/200/300所需的時(shí)間發(fā)生干涉。

在上述實(shí)施例中的任意一個(gè)中，空氣阻擋膜能夠包括在pvc靜脈輸注裝置中、不含dehp的靜脈輸注裝置中、或者不含pvc的靜脈輸注裝置中?？諝庾钃跄み€可以包括在重力供給或者泵可兼容的靜脈輸注裝置中?？諝庾钃跄み€可以包括在用于輸注有害藥物或者光敏藥物的靜脈輸注裝置中。刺針102、202或者302中的任意一個(gè)均能夠是提供20滴/毫升的大滴注刺針或者提供60滴/毫升的小滴注刺針，或者提供不同滴注容積的其它滴注刺針。

在上述實(shí)施例中的任意一個(gè)中，能夠用提供空氣阻擋功能以保持液柱的其它部件來替換空氣阻擋膜。例如，能夠采用具有或者沒有偏壓彈簧的止回閥、球閥或者針和座部設(shè)計(jì)。利用這些替代方案中的每一個(gè)，各部件能夠構(gòu)造成提供如上所述的適當(dāng)?shù)呐蔹c(diǎn)壓力和流率。

在不背離如在此概述并且在下文要求保護(hù)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、方法或者其它重要特征的前提下可以以其它具體形式實(shí)施本發(fā)明。所描述的實(shí)施例的所有方面均被認(rèn)為僅僅是闡釋性的而非限制性的。因此，由所附權(quán)利要求而非由前面的描述來表示本發(fā)明的范圍。處于權(quán)利要求的等效物的意義和范圍內(nèi)的所有變形方案均包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。