система управления потоком жидкости через множество трубок, медицинская бюретка для такой системы и способ управления потоком жидкости с использованием такой системы

Формула изобретения

1. Система управления потоком жидкости через множество трубок, содержащая корпус, установленные в нем в заданных фиксированных положениях трубки, кулачок, установленный в корпусе с возможностью поворота так, что он обеспечивает своей внешней поверхностью управляемый поочередный прижим каждой из трубок для ограничения потока через нее с исключением одновременного ограничения потока в каждой трубке, элемент управления, связанный с кулачком для избирательной его установки в положение контакта с каждой из трубок, при этом в корпусе имеется упорная поверхность для предотвращения поворота кулачка за пределы заданной длины дуги, трубки закреплены в корпусе с исключением возможности их перемещения в положение как выше, так и ниже места контакта кулачка с трубками, в корпусе имеются участки с вогнутой поверхностью для удержания каждой трубки, расположенные в зоне воздействия кулачка на трубку, а кулачок имеет поверхность, взаимодополняющую форму поверхности упомянутого вогнутого участка.

2. Система по п.1, характеризующаяся тем, что кулачок установлен с возможностью поворота вокруг оси, расположенной перпендикулярно продольным осям трубок.

3. Система по п.1, характеризующаяся тем, что кулачок расположен между трубками.

4. Система по п.1, характеризующаяся тем, что корпус содержит визуальный указатель, видимый снаружи корпуса и предназначенный для определения положения кулачка по отношению к трубкам.

5. Система по п.1, характеризующаяся тем, что элемент управления содержит ручку, расположенную снаружи корпуса и ориентированную относительно кулачка так, что она указывает положение кулачка.

6. Система по п.5, характеризующаяся тем, что ручка ориентирована относительно кулачка так, что она указывает на состояние работы трубки.

7. Система по п.5, характеризующаяся тем, что ручка ориентирована относительно кулачка так, что она указывает на зажатое состояние трубки.

8. Система по п.5, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит указатель, расположенный на внешней поверхности корпуса так, что по положению ручки относительно этого указателя можно судить о состоянии трубки.

9. Система по п.1, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит расположенное внутри корпуса средство позиционирования кулачка для управляемого удержания его в заданном положении.

10. Система по п.9, характеризующаяся тем, что средство позиционирования содержит стопор.

11. Система по п.10, характеризующаяся тем, что средство позиционирования содержит подпружиненное выравнивающее устройство, расположенное в кулачке или в корпусе, а стопор расположен, соответственно, на корпусе или на кулачке.

12. Система по п.11, характеризующаяся тем, что подпружиненное выравнивающее устройство содержит шарик и пружину, причем пружина расположена с возможностью выталкивания шарика к стопору так, что кулачок фиксируется в заданном стопором положении.

13. Система по п.1, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит несколько средств позиционирования, расположенных внутри корпуса с обеспечением управляемого удержания кулачка в заданном положении по отношению к трубкам.

14. Система по п.1, характеризующаяся тем, что кулачок выполнен твердым.

15. Система по п.1, характеризующаяся тем, что кулачок установлен с возможностью поворота вокруг оси, параллельной продольным осям трубок.

16. Медицинская бюретка, имеющая верхний конец и нижний конец, соединенные камерой бюретки, причем камера бюретки имеет продольную ось, содержащая размещенный на верхнем конце бюретки систему управления потоком жидкости через трубки, включающую корпус, в котором размещены вентиляционная трубка и трубка подачи, установленные в фиксированном положении внутри корпуса и сообщенные по текучей среде с камерой бюретки, кулачок, установленный в корпусе между вентиляционной трубкой и трубкой подачи с возможностью избирательного поворота и прижима каждой из трубок для ограничения потока через нее с исключением одновременного ограничения потока в каждой трубке, элемент управления, соединенный с кулачком для поворота кулачка и избирательного пережима трубок, причем элемент управления соединен с кулачком таким образом, что он выполняет функцию индикации положения кулачка по отношению к пережиму трубок, при этом в корпусе имеется упорная поверхность для предотвращения поворота кулачка за пределы заданной длины дуги, трубки закреплены в корпусе с исключением возможности их перемещения в положение как выше, так и ниже места контакта кулачка с трубками, в корпусе имеются участки с вогнутой поверхностью для удержания каждой трубки, расположенные в зоне воздействия кулачка на трубку, а кулачок имеет поверхность, взаимодополняющую форму поверхности упомянутого вогнутого участка.

17. Медицинская бюретка по п.16, характеризующаяся тем, что кулачок установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной продольным осям трубок.

18. Медицинская бюретка по п.16, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит расположенное внутри корпуса средство позиционирования кулачка для управляемого удержания его в заданном положении по отношению к трубке.

19. Медицинская бюретка по п.18, характеризующаяся тем, что средство позиционирования содержит стопор.

20. Медицинская бюретка по п.19, характеризующаяся тем, что средство позиционирования содержит подпружиненное выравнивающее устройство, расположенное в кулачке или в корпусе, а стопор расположен соответственно на корпусе или на кулачке.

21. Медицинская бюретка по п.20, характеризующаяся тем, что подпружиненное выравнивающее устройство содержит шарик и пружину, причем пружина расположена с возможностью выталкивания шарика к стопору так, что кулачок фиксируется в заданном стопором положении.

22. Медицинская бюретка по п.16, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит несколько средств позиционирования, расположенных внутри корпуса с обеспечением управляемого удержания кулачка в заданном положении по отношению к трубкам.

23. Медицинская бюретка по п.16, характеризующаяся тем, что кулачок выполнен твердым.

24. Медицинская бюретка по п.16, характеризующаяся тем, что кулачок установлен с возможностью поворота вокруг оси, расположенной параллельно продольным осям трубок.

25. Медицинская бюретка по п.16, характеризующаяся тем, что кулачок установлен с возможностью поворота в положение, в котором ни одна из трубок не зажата.

26. Медицинская бюретка по п.16, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит указатели на внешней поверхности корпуса, предназначенные для индикации состояния потока жидкости бюретки.

27. Способ управления потоком жидкости через множество трубок в бюретку, имеющую расположенный на ее верхнем конце корпус, включающий установку трубок в фиксированном положении на некотором расстоянии друг от друга внутри корпуса, поворот кулачка, расположенного внутри корпуса, так, что он поочередно зажимает своей внешней поверхностью каждую из трубок для ограничения потока через нее с исключением возможности одновременного ограничения потока в каждой трубке, удержание трубок в корпусе посредством стенок с вогнутой поверхностью, в основном охватывающих зону зажима трубок кулачком, управление поворотом кулачка посредством внешнего элемента управления, предотвращение поворота кулачка за пределы заданной длины дуги посредством упорной поверхности, закрепление трубок так, что предотвращается их перемещение в положение как выше, так и ниже места контакта кулачка с трубками, при этом кулачок имеет поверхность, взаимодополняющую указанную вогнутую поверхность стенок корпуса.

28. Способ по п.27, характеризующийся тем, что поворот кулачка осуществляют вокруг оси, перпендикулярной продольным осям трубок.

29. Способ по п.27, характеризующийся тем, что кулачок удерживают в выбранном положении так, что случайный его поворот из заданного положения затруднен.

30. Способ по п.29, характеризующийся тем, что кулачок удерживают путем установки средства позиционирования, частично расположенного внутри корпуса и частично внутри кулачка так, что поворот кулачка оказывается затрудненным.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к улучшенной клапанной системе, предназначенной для управления потоком жидкости через множество трубок, и, более точно, к безопасному клапану, который предназначен для введения медицинских жидкостей в тело пациента, а также к способу управления потоком жидкости через множество трубок.

В проведении медицинских процедур часто требуется вводить жидкости в тело пациента, при этом используются устройства для парентерального введения медикаментов. Многие из таких устройств, предназначенных для введения медикаментов, содержат множество зажимов или клапанов, с каждым из которых требуется производить отдельные манипуляции, в результате чего обеспечивается управление потоком жидкостей через устройство для введения медикаментов в тело пациента. Такие устройства обычно содержат вентиляционную трубку и, по меньшей мере, одну трубку подачи медикамента, соединенную с контейнером подачи медикамента, таким как пакет, заполненный жидким медикаментом. Для подачи жидкости медицинский работник или другой пользователь вручную осуществляет необходимые манипуляции с зажимами, закрывая или открывая трубки устройства для подачи жидкого медикамента. Такие устройства для введения медикамента также могут содержать входные отверстия, предназначенные для подачи необходимых добавок, таких как антибиотики или другие медикаменты, во вводимый раствор.

В одном из вариантов применения в медицине устройство для введения медикаментов используется для непрерывной подачи постоянного и непрерывного потока солевого раствора, раствора глюкозы или других растворов из контейнера подачи внутривенно в тело пациента. Количество подаваемой жидкости при этом ограничено объемом контейнера подачи. При других медицинских процедурах необходимо вводить в тело пациента в течение одного периода подачи точный объем жидкости, меньший, чем общий объем контейнера подачи. При таком объемном варианте использования устройство для введения жидких медикаментов может включать камеру бюретки, установленную в канале потока, которая может использоваться для более точного измерения предписанного объема раствора. При такой компоновке раствор протекает от контейнера подачи в камеру бюретки для измерения и затем поступает в тело пациента. В зависимости от средства, используемого для создания потока жидкости в тело пациента, в канале потока после камеры бюретки может быть установлена промежуточная камера, такая как камера капельницы, которая позволяет отслеживать поток жидкости и устанавливать его временные параметры.

При использовании устройства для введения медикаментов его обычно сначала заполняют, удаляя при этом из него воздух, который может быть вреден для пациента. Клапаны и зажимы устройства для введения медикаментов, включая те, которые соединяются с камерой бюретки, должны быть соответствующим образом установлены, чтобы можно было перевести устройство для введения медикаментов в режим исходного заполнения. В режиме исходного заполнения жидкость из контейнера подачи поступает в калиброванную камеру бюретки. Обычно при этом необходимо производить отдельные манипуляции с зажимом каждой трубки камеры бюретки так, чтобы одновременно открыть трубку подачи и вентиляционную трубку, что обеспечивает поток жидкости от источника в камеру бюретки и одновременный выпуск вытесняемого воздуха через вентиляционную трубку. Другой зажим затем может использоваться для заливки остальных трубок устройства для введения медикамента и для управления потоком жидкости через систему.

После заполнения медицинский работник может перевести устройство для введения медикаментов, в котором установлена камера бюретки, в режим прерывистого потока, при котором осуществляется введение только медицинской жидкости, заполняющей камеру бюретки, в тело пациента при освобождении вентиляционной трубки и при закрытой трубке подачи. Точное количество жидкости, которое было отмерено медицинским работником с помощью камеры бюретки, затем поступает в тело пациента. В качестве альтернативы медицинский работник может установить устройство для введения медикамента в режим непрерывного потока, открывая трубку подачи до требуемого уровня потока и закрывая вентиляционную трубку так, что поток жидкости из контейнера подачи будет непрерывным.

Трубку подачи обычно подключают сверху камеры бюретки и через нее жидкость от источника подачи поступает в камеру бюретки. Сверху к камере бюретки также обычно подключают вентиляционную трубку, через которую можно отводить воздух, находящийся в камере бюретки, по мере заполнения камеры жидкостью от источника подачи. Обе такие подключенные сверху трубки могут быть закрыты или могут быть открыты в соответствии с необходимостью обеспечения требуемого режима потока жидкости. Как описано выше, в множестве устройств для введения медикаментов, в которых установлена камера бюретки и в которых обеспечивается режим заполнения, режим прерывистого потока и режим непрерывного потока, требуется использовать определенную комбинацию зажимов трубок, которые позволяют закрывать или открывать подключенные сверху вентиляционную трубку и трубку подачи. Такие комбинации могут быть трудно выполнимыми и неудобными для медицинского работника. Медицинский работник должен помнить, какой клапан или клапаны должны быть открыты и какие должны быть закрыты для получения определенного требуемого режима потока. Ошибка при установке клапанов может привести к тому, что вместо требуемого режима будет включен другой режим.

Эффективное устройство с бюреткой для введения медикаментов должно иметь конструкцию, обеспечивающую безопасную и простую работу. Предпочтительно, такое устройство включает систему безопасности, которая позволяет исключить ситуацию одновременного закрытия обеих подключенных сверху трубок (трубки подачи и трубки вентиляции), называемую режимом "дважды перекрытого" потока. В результате такого режима внутри устройства для введения медикаментов и внутри камеры бюретки может образоваться частичный вакуум, который потенциально может замедлить или остановить подачу жидкости в тело пациента или, в худшем случае, может втянуть кровь из катетера, находящегося в теле пациента после того, как устройство будет отключено от инфузионного насоса. Втягивание крови из катетера представляет риск для пациента, связанный с возможным свертыванием крови или повреждением сосуда в области кончика катетера. В предпочтительном варианте выполнения также должны быть предусмотрены меры предотвращающие вероятность инфицирования медицинского работника, например, гладкие линии конструкции, которые не позволяют порвать перчатки, надетые на руки медицинского работника. Кроме того, предпочтительная конструкция должна включать ясно выраженные визуальные указатели, используемые для контроля траектории потока в системе. Эти указатели снижают до минимума риск случайного перевода устройства для введения медикаментов в нежелательный режим работы. Известные устройства для введения медикаментов имеют определенные конструктивные ограничения, которые не позволяют полностью реализовать приведенные выше условия.

В американском патенте №US 5853398 авторов Lal и др. предложена система зажима, регулирующего поток, в устройстве с бюреткой для введения медикаментов, которая предназначена для выбора требуемого режима потока и исключает режим "дважды перекрытого" потока. В системе, описанной в публикации Lal, кулачок с двумя прорезями, установленный на входном конце бюретки, функционирует как избирательный зажим, который поочередно перекрывает поток через две гибкие трубки, проходящие через каждую прорезь кулачка. Одна трубка является трубкой вентиляции, в то время как другая представляет собой трубку, проходящую от контейнера с жидкостью. Ширина прорези в кулачке изменяется от узкого отверстия до широкого отверстия. Узкое отверстие используется для перекрытия или полного зажима трубки, в то время как широкое отверстие используется для обеспечения беспрепятственного протекания потока. Медицинский работник захватывает рукой кромку кулачка для поворота его в выбранное положение. Поскольку кулачок вращается в горизонтальной плоскости, вертикально установленные трубки скользят в поперечном направлении вдоль открытых не закрывающих частей и вдоль закрытых пережимающих частей прорезей. Кромки узких частей прорезей перекрывают поток через трубку. Более широкие части прорезей открывают поток через трубки. Прорези ориентированы таким образом, что в любом положении кулачка исключается одновременное закрытое положение трубок обеими прорезями до тех пор, пока трубки остаются в вертикальном положении. При повороте медицинским работником кулачка с двумя прорезями на определенный угол по дуге кромки прорезей поочередно зажимают и освобождают вентиляционную трубку и трубку подачи, что позволяет выбрать режим заполнения, режим прерывистой подачи и режим непрерывного потока.

В устройствах для введения медикаментов, в которых используется система с горизонтально расположенным кулачком с двумя прорезями, при работе могут возникнуть проблемы для медицинского персонала. Для точного управления потоком трубки должны быть зафиксированы вертикально при одновременном обеспечении возможности скольжения вдоль прорезей для поддержания одного положения поворота. В положении под шарнирным кулачком трубки удерживаются, по существу, в фиксированном положении, благодаря тому что они закреплены на крышке бюретки. Однако над шарнирным кулачком система не ограничивает движение гибких трубок, что потенциально позволяет трубкам перемещаться так, что они выходят из вертикального положения. Если шарнирный кулачок не будет установлен достаточно близко к крышке бюретки и если трубки будут перемещаться, выходя из вертикального положения, например, изгибаясь в узких прорезях кулачка, узкая часть прорези кулачка может не полностью зажимать трубку, и при этом не будет обеспечиваться полное ее перекрытие. Возможно, при этом потребуется, чтобы медицинский работник установил трубки в прорези кулачка вручную или неподвижно удерживал трубки при повороте кулачка для установления требуемого режима потока. Для медицинского работника, на руки которого надеты защитные перчатки, может оказаться трудным правильно установить трубки при повороте кулачка с двумя прорезями. Медицинский работник потенциально может порвать перчатки при попытке ориентировать кулачок и трубки в правильном положении. Кроме того, медицинский работник может допустить ошибку при установке трубок внутри кулачка и может включить неправильный режим потока. Такое использование управления вручную кулачком является нежелательным.

Дополнительные трудности могут возникнуть при использовании системы из-за трудности считывания на расстоянии состояния работы или режима потока в системе. Для точного определения состояния работы системы медицинский работник или другой персонал должен видеть расположение трубок в кулачке с двумя прорезями. Поскольку кулачок расположен горизонтально на верхней части крышки бюретки, медицинский работник должен смотреть вниз на систему с близкого расстояния для считывания состояния работы. Такая компоновка затрудняет использование устройства и является менее удобной.

Следовательно, для специалистов в данной области техники очевидна потребность в улучшенном устройстве с бюреткой для введения медикаментов. Кроме того, необходима разработка безопасного клапана, который позволяет переводить устройство с бюреткой для введения жидкого медикамента в режим заполнения, режим прерывистой работы и в режим непрерывного потока так, чтобы исключался режим "дважды перекрытого" потока. Такая система должна ограничивать движение трубок для предотвращения неправильных режимов работы системы. Система также должна быть относительно простой в использовании, и в ней должен применяться один элемент управления, который должен быть хорошо видимым и легко доступным для медицинского работника. Должны быть обеспечены дополнительные визуальные указатели, которые позволяют медицинскому работнику видеть состояние работы системы на расстоянии. В настоящем изобретении обеспечивается решение этих и других требований.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение в одном из аспектов направлено на систему, предназначенную для управления потоком жидкости через множество трубок. Система содержит корпус, в котором трубки установлены в заданных, фиксированных положениях, кулачок, установленный с возможностью вращения в корпусе и расположенный таким образом, что он позволяет осуществлять управляемый поочередный контакт с прижимом внешней поверхности кулачка к каждой из трубок, так, что он ограничивает поток жидкости через них, и элемент управления, функционально соединенный с кулачком, предназначенный для избирательного приведения кулачка в контакт с каждой из трубок, при этом в корпусе обеспечена неподвижная установка трубок в положениях выше и ниже места контакта кулачка с трубками.

В предпочтительных вариантах кулачок установлен таким образом, что он вращается вокруг оси, перпендикулярной продольным осям трубок. В корпусе трубки установлены так, что обеспечивается удержание каждой трубки, по существу, вокруг области контакта кулачка с прижимом. Кулачок расположен между трубками. Корпус содержит поверхность упора, которая расположена так, что предотвращает поворот кулачка за пределы заданной длины дуги. Корпус содержит визуальный указатель, который можно видеть снаружи корпуса и который позволяет определять положение кулачка по отношению к трубкам.

В других аспектах элемент управления содержит ручку, расположенную на внешней стороне корпуса, причем эта ручка определенным образом выровнена относительно кулачка для индикации положения кулачка. Ручка выровнена относительно кулачка для индикации состояния потока в трубке. Ручка выровнена относительно кулачка для индикации пережатия трубки. Указатель расположен на внешней стороне корпуса так, что выравнивание ручки с указателем указывает состояние потока в трубке.

В других аспектах система дополнительно содержит устройство фиксации, расположенное внутри корпуса, предназначенное для управляемого удержания кулачка в заданном положении. Устройство фиксации содержит стопор. Устройство фиксации дополнительно содержит подпружиненное устройство совмещения, расположенное на одном из элементов - кулачок или корпус, и стопор, расположенный на другом из элементов, кулачок или корпус. Подпружиненное устройство совмещения содержит шарик и пружину, причем пружина расположена так, что она выталкивает шарик на стопор так, что кулачок управляемым образом остается в заданном положении, удерживаемый стопором. В дополнительном аспекте система содержит множество устройств фиксации, расположенных в корпусе, предназначенных для управляемого удержания кулачка в заданном положении по отношению к трубкам.

В других аспектах кулачок выполнен твердым, он поворачивается вокруг оси, расположенной параллельно продольным осям трубок.

В соответствии с еще одним аспектом изобретение направлено на медицинскую бюретку, имеющую верхний конец и нижний конец, соединенные камерой бюретки, причем камера бюретки имеет продольную ось, бюретка содержит корпус, расположенный на верхнем конце бюретки, корпус содержит вентиляционную трубку и трубку подачи, эти трубки удерживаются в фиксированных положениях в корпусе и соединены с камерой, кулачок установлен с возможностью поворота в корпусе между вентиляционной трубкой и трубкой подачи, причем кулачок установлен на расстоянии возможного контакта с прижимом с обеими трубками так, что его можно избирательно поворачивать для зажима любой из трубок, элемент управления соединен с кулачком и предназначен для вращения кулачка для избирательного зажима трубок, и этот элемент управления соединен с кулачком так, что он выполняет функцию указателя положения кулачка по отношению к зажимаемой трубке.

В другом аспекте, относящемся к бюретке, кулачок установлен так, что он поворачивается вокруг оси, перпендикулярной продольным осям трубок. Трубки установлены в корпусе так, что корпус обеспечивает удержание каждой трубки, по существу, вокруг области контакта кулачка с прижимом. Корпус содержит поверхность упора, расположенную так, что предотвращается поворот кулачка за пределы заданной длины дуги. Устройство фиксации установлено внутри корпуса для управляемого удержания кулачка в заданном положении по отношению к трубке. Устройство фиксации содержит стопор. Устройство фиксации дополнительно содержит подпружиненное устройство совмещения, расположенное на одном из элементов кулачок или корпус, и стопор расположен на другом из элементов кулачок или корпус. Подпружиненное устройство совмещения содержит шарик и пружину, пружина расположена так, что шарик заходит в стопор так, что кулачок управляемо удерживается в заданном положении в стопоре. В других аспектах медицинская бюретка дополнительно содержит множество устройств фиксации, расположенных в корпусе, предназначенных для управляемого удержания кулачка в заданном положении по отношению к трубкам.

В предпочтительном аспекте кулачок выполнен твердым. Кулачок поворачивается вокруг оси, расположенной параллельно продольным осям трубок. Кулачок установлен таким образом, что его можно поворачивать в положение, при котором ни одна из трубок не перекрыта. Бюретка дополнительно содержит указатели на внешней поверхности корпуса, указатели предназначены для сигнализации состояния потока жидкости в бюретке.

В соответствии с аспектами способа по настоящему изобретению предложен способ управления потоком жидкости через множество трубок в бюретку, причем бюретка содержит корпус, расположенный на ее верхнем конце, способ включает установку трубок в фиксированных положениях на определенном расстоянии друг от друга в корпусе, поворот кулачка, расположенного в корпусе, так, что он входит в контакт с обеспечением зажима внешней поверхностью с каждой из трубок так, что в них ограничивается поток жидкости, и управление поворотом кулачка с помощью внешнего элемента управления, а также неподвижное закрепление трубок в положениях выше и ниже мест контакта кулачка с трубками.

В более подробных аспектах поворот кулачка включает поворот кулачка вокруг оси, которая расположена перпендикулярно продольным осям трубок. Установка трубок содержит установку трубок в корпусе так, что корпус обеспечивает удержание каждой трубки, в общем, вокруг области контакта с зажимом кулачком. Способ дополнительно содержит этап управляемого удержания кулачка в выбранном положении так, что предотвращается случайный поворот кулачка из выбранного положения. Удержание кулачка содержит размещение устройства фиксации частично внутри корпуса и частично внутри кулачка так, что ограничивается вращение кулачка. В более подробном аспекте способ также содержит смещение устройства фиксации частично внутрь корпуса и частично внутрь кулачка. Поворот кулачка содержит поворот кулачка вокруг оси, расположенной параллельно продольным осям трубок.

В более предпочтительном аспекте настоящее изобретение содержит индикацию на внешней поверхности корпуса состояния потока жидкости в бюретке.

Другие свойства и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного описания предпочтительных вариантов выполнения настоящего изобретения, которые следует рассматривать совместно с прилагаемыми чертежами, на которых изображены примеры его выполнения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает систему для введения медикаментов, подключенную к резервуару с жидкостью и к телу пациента, и которая включает бюретку, камеру капельницы и расположенный снизу зажим, причем бюретка содержит систему, предназначенную для управления потоком жидкости, проходящей через множество трубок, в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 - вид в перспективе части, расположенной сверху бюретки, содержащей систему управления потоком жидкости через множество трубок, установленную на ее крышке, в соответствии с настоящим изобретением, при этом показана вентиляционная трубка и трубка подачи, управление которыми осуществляется с помощью настоящей системы;

фиг.3 - вид спереди с частичным разрезом на систему управления потоком жидкости по фиг.2, в случае, когда кулачок, установленный в корпусе, повернут так, что обеспечивается режим непрерывного потока, при котором трубка подачи открыта и вентиляционная трубка перекрыта;

фиг.4 - вид сверху с частичным разрезом, схематично представляющий систему управления потоком жидкости по фиг.3 в соответствии с настоящим изобретением, где кулачок находится в контакте с зажимом вентиляционной трубки, которая предпочтительно удерживается на месте с использованием вогнутой поверхности на стенке корпуса;

фиг.5 - вид спереди, представляющий положение выравнивания выступающего участка кулачка и элемента управления, который в данном случае представляет собой ручку, при этом выровненные элементы взаимно соединены с помощью оси вращения. Кулачок показан в положении, когда он перекрывает вентиляционную трубку, в то время как трубка подачи открыта и включен режим непрерывной подачи;

фиг.6 - схематично вид спереди, представляющий выступ кулачка и элемент управления в повернутом положении так, что они обращены вверх, и ни вентиляционная трубка, ни трубка подачи не перекрыты, при этом обеспечивается режим заполнения;

фиг.7 - схематично вид спереди, представляющий выступ кулачка в положении, когда он перекрывает трубку подачи, в то время как вентиляционная трубка открыта для обеспечения режима переменной подачи;

фиг.8 - вид сверху с частичным разрезом системы фиксации с подпружиненным шариком/стопором, которая предназначена для избирательной установки кулачка по отношению к трубкам с жидкостью;

фиг.9 - вид спереди расположенной сверху корпуса безопасного клапана бюретки в соответствии с настоящим изобретением, который представляет взаимодействие ручки управления кулачком с тремя указателями режима потока так, что можно видеть на расстоянии, какой конкретный режим потока установлен для бюретки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В изложенном ниже описании одинаковые номера ссылок используются для обозначения одинаковых или соответствующих элементов на различных чертежах. На фиг.1 изображено устройство 10 для парентерального введения медикаментов, предназначенное для внутривенного введения медицинских жидкостей в тело пациента. Как хорошо известно специалистам в данной области техники, игла 12, используемая для соединения контейнера 14 подачи с трубкой 16 подачи, содержит воздушный клапан 18, который, таким образом, обеспечивает возможность непрерывного потока медицинской жидкости 20 из контейнера 14 подачи через трубку 16 подачи в систему 22 управления потоком жидкости. Вместо контейнера 14 подачи может применяться гибкий пакет или резервуар другого типа, используемые для упрощения хранения жидкостей. Трубка 24 вентиляции также соединена с системой 22 управления потоком жидкости. На конце трубки 24 вентиляции закреплен фильтр 26, предназначенный для защиты от загрязнения. Система 22 управления потоком жидкости установлена на камере 28 бюретки и осуществляет управление или регулирование соединениями жидкости между камерой 28 и трубкой 16 подачи и трубкой 24 вентиляции через отверстия, сформированные в верхней части крышки 30 бюретки. Предпочтительно камера 28 бюретки имеет градуированные метки 32, которые позволяют медицинскому работнику отмерять заданный объем жидкости для внутривенного введения в тело 34 пациента. При такой компоновке медицинская жидкость 20 поступает из камеры 28 бюретки в промежуточную камеру 36 капельницы и затем через подключенную внизу трубку 38 в тело пациента 34. Роликовый зажим 40, соединенный внизу с трубкой 38, который расположен ниже камеры 36 капельницы, может использоваться для перекрытия потока жидкости из камеры 28 бюретки в тело пациента 34.

В устройствах для введения медикаментов известного уровня техники медицинский работник должен выполнять манипуляции с роликовым зажимом на трубке 16 подачи и роликовым зажимом 40, присоединенным внизу к трубке 38, для управления потоком медицинской жидкости 20 через устройство 10 для введения медикаментов. Медицинский работник также должен регулировать другой зажим или клапан на трубке 24 вентиляции, в зависимости от требуемого режима потока. Для обеспечения требуемого режима потока медицинский работник должен помнить определенную компоновку зажимов, количество которых в примере известного уровня техники составляет три. Кроме того, медицинский работник должен помнить, что оба клапана на трубке 16 подачи и трубке 24 вентиляции не должны быть одновременно закрыты во время работы для исключения состояния "дважды перекрытого" потока.

Отдельные компоненты, входящие в состав системы 22 управления потоком жидкости через входную трубку 16 и вентиляционную трубку 24 бюретки, более подробно показаны в перспективе на фиг.2. Система 22 управления потоком жидкости содержит корпус 50, внутренний твердый кулачок (не показан), установленный внутри корпуса 50, и элемент 52 управления, предназначенный для поворота твердого кулачка так, что он поочередно входит в контакт с пережимом либо с трубкой 16 подачи, либо с вентиляционной трубкой 24 для поочередного ограничения потока жидкости в них, как более подробно описано ниже. Элемент 52 управления, такой как ручка или рычаг, расположен снаружи корпуса 50 для облегчения доступа к нему. Элемент 52 управления или рычаг выполнен закругленным, чтобы исключить повреждение перчаток или кожи медицинского работника. Корпус 50 не только защищает установленные внутри него компоненты системы 22 управления потоком жидкости от воздействия медицинского работника и посторонних предметов, но также защищает медицинского работника от каких-либо компонентов, размещенных внутри корпуса 50, которые могут проколоть защитные перчатки, надетые на руки медицинского работника. Элемент 52 управления также может иметь такую конфигурацию, которая будет индицировать выбранный режим потока. Благодаря рациональному использованию указателей становится возможным обеспечить визуальную индикацию состояния открытой трубки подачи и/или трубки вентиляции камеры 28 бюретки. Это свойство более подробно описано ниже.

В варианте выполнения, показанном на фиг.2, 3, на крышке 30 бюретки может быть предусмотрена входная трубка 54 с колпачком 56, например, в виде резиновой перегородки, которая обеспечивает для медицинского работника возможность вводить добавки, такие как антибиотики, в камеру 28 бюретки и в тело пациента. Такая входная трубка 54 представляет собой стандартный элемент во многих системах медицинских бюреток. В некоторых случаях колпачок 56 входной трубки 54 выполнен с возможностью повторной герметичной закупорки. В таком случае медицинский работник может вводить канюлю с тупым кончиком через колпачок 56 и колпачок самостоятельно герметизируется после удаления канюли с тупым кончиком.

В варианте выполнения, показанном на фиг.2, как вентиляционная трубка 24, так и трубка 16 подачи проходят через корпус 50 системы 22 управления потоком жидкости, Трубки 16, 24 соединены по жидкости с камерой 28 бюретки таким образом, что концы каждой из трубок 16, 24 выходят внутрь камеры 28 бюретки. При такой компоновке трубка 16 подачи может использоваться для подачи медицинской жидкости 20 (фиг.1) в камеру 28 бюретки в соответствии с установкой системы 22 управления потоком жидкости. Кроме того, открытое или закрытое состояние вентиляционной трубки 24 управляется с помощью системы 22 управления потоком жидкости.

На виде спереди с частным разрезом, показанным на фиг.3, подробно представлены внутренние компоненты, установленные внутри корпуса 50, варианта выполнения системы 22 управления потоком жидкости, показанной на фиг.2. Корпус 50 показан в данном случае в разрезе. Корпус 50 содержит два канала 58 и 60, в которых установлены две трубки 16 и 24 соответственно. Как можно отметить со ссылкой на фиг.3, эти два канала расположены с обеих сторон твердого кулачка 62. В данном варианте выполнения трубки 16 и 24 удерживаются в требуемом положении внутри корпуса 50 так, что предотвращается их смещение из области контакта вращающегося твердого кулачка 62. Благодаря удержанию трубок 16 и 24 в фиксированном положении внешняя кромка или выступ 64 твердого кулачка входит в контакт с каждой трубкой 16 и 24 в заданной точке контакта. Как показано на чертеже, твердый кулачок 62 установлен в корпусе 50 с возможностью поворота с использованием поворотной оси 66. Твердый кулачок 62 закреплен на поворотной оси 66, которая, в свою очередь, соединена с корпусом 50 с обеспечением возможности поворотного движения.

Снаружи корпуса 50, как показано на фиг.2, поворотная ось 66 соединена с элементом 52 управления так, что элемент управления и твердый кулачок 62 вращаются вместе. То есть, когда медицинский работник поворачивает элемент 52 управления снаружи защитного корпуса 50, кулачок движется вместе с элементом управления. Кулачок 62 может быть установлен с возможностью избирательного зажима с перекрытием трубки 16 подачи или вентиляционной трубки 24, отдельно друг от друга для перекрытия в них потока, или может быть установлен в таком положении, когда он не будет зажимать ни одну из трубок 16, 24 так, что обе трубки будут открыты. На фиг.3 вентиляционная трубка 24 перекрыта так, что она зажата между выступом 64 твердого кулачка 62 и прижимной стенкой 68 канала 60. Термин прижимная стенка, используемый в настоящем описании, относится к стенке канала соответствующей трубки, которая расположена напротив кулачка. На фиг.3 пунктирными линиями также показано положение, когда кулачок 62 повернут к трубке 16 подачи и пережимает ее, прижимая к прижимной стенке 70 соответствующего канала 58 трубки.

Кроме того, вариант выполнения, показанный на фиг.3, включает поверхность 72 упора, сформированную как часть корпуса 50, которая предназначена для предотвращения возможности поворота медицинским работником кулачка 62 вниз по направлению к камере 28 бюретки. Поворот кулачка, таким образом, ограничен заданной длиной дуги, в данном случае дугой 180 градусов. Таким образом, исключается возможность установки медицинским работником определенных положений твердого кулачка 62.

На фиг.4 показан вид сверху с частичным разрезом, на котором можно видеть кулачок 62 в положении прижима вентиляционной трубки 24, показанном на фиг.3, в виде с поворотом на девяносто градусов по отношению к фиг.3. Внешние стенки корпуса 50 показаны в разрезе; однако другие детали были исключены для ясного изображения определенной структуры. Прижимные стенки 68 и 70 включают участки вогнутой формы, предназначенные для установки соответствующих трубок. С обеих сторон участка вогнутой формы расположены плоские участки. Выступ 64 кулачка показан в положении, когда он перекрывает вентиляционную трубку 24 и, как понятно из чертежа, выступ кулачка имеет форму, взаимодополняющую форму вогнутого участка прижимной стенки 68 канала 60 трубки. Хотя возможны другие формы, выступ кулачка имеет участок 73 с центральным изгибом, который по форме взаимодополняет форму прижимной стенки 68 и также содержит плоские участки 74, примыкающие с обеих сторон к участку с изгибом. Как можно заметить при более внимательном рассмотрении фиг.4, примыкающие плоские участки 74 также прикладывают давление к зажатой трубке и помогают перекрывать трубку. Кулачок 62 показан установленным на поворотной оси 66 так же, как показано на фиг.3. Глубина вогнутых участков прижимных стенок в варианте выполнения, показанном на фиг.4, была выбрана такой, что формируется определенная дуга меньшая 180°. Выступ 64 кулачка 62 имеет толщину, меньшую, чем диаметр трубок 16, 24 так, что центральный изогнутый участок выступа 64 может заклинивать центральную часть трубок 16, 24, зафиксированных в вогнутых участках прижимных стенок 68 и 70.

Режим потока, показанный на фиг.3 и 4, называется режимом "непрерывного" потока, поскольку в этом случае жидкость отбирается непосредственно из контейнера 14 подачи (фиг.1). Вентиляционная трубка 24 зажата, и при этом трубка 16 подачи открыта. Обычно в таком режиме потока камера 28 бюретки не используется для измерения определенного количества медикамента и просто составляет часть канала непрерывного потока с большим диаметром.

Для пояснения ориентации установки кулачка 62 рассмотрим фиг.1 и 3, на которых показана продольная ось 76, проходящая через камеру 28 бюретки и систему 22 управления потоком жидкости. Трубка 16 подачи и вентиляционная трубка 24, как показано на фиг.3, установлены параллельно этой оси. Поворотная ось 66 кулачка также расположена вдоль этой оси; однако в варианте выполнения, показанном на фиг.3 и 4, она установлена не параллельно ей. Фактически ось 78 поворотной оси расположена перпендикулярно оси 76 камеры 28 бюретки.

В предпочтительном варианте выполнения, показанном на фиг.3 и 4, кулачок 62 ориентирован так, что он вращается вокруг горизонтальной оси, которая перпендикулярна продольным осям 61 трубок 16, 24 и установлена перпендикулярно продольной оси 76 камеры 28 бюретки, как показано на фиг.1. В альтернативном варианте выполнения твердый кулачок 62 вращается вокруг вертикальной оси, которая расположена параллельно продольным осям 61 трубок 16, 24 и оси 76 камеры бюретки. В варианте выполнения, показанном на фиг.3 и 4, твердый кулачок 62 расположен между трубками 16, 24.

Как показано на фиг.2 и 3, элемент 52 управления, показанный на фиг.2, установлен на одном из концов на поворотной оси 66 и поэтому имеет вытянутый участок 80 ручки, который проходит от установочного конца. В варианте выполнения, показанном на фиг.2, участок 80 ручки выровнен с выступом 64 твердого кулачка 62 так, что установка участка ручки в направлении трубки указывает, что эта трубка перекрыта расположенным внутри кулачком 62. Участок 80 ручки поэтому также действует, как указатель, указывающий, какая из трубок зажата. Однако элемент 52 управления вместо этого может быть установлен в противоположном по отношению к кулачку направлении так, что он, таким образом, будет указывать на открытую трубку. При такой компоновке ручка управления будет указывать в направлении вниз в режиме заполнения и, таким образом, может указывать, что жидкость может протекать вниз через устройство для введения медикамента.

Рассмотрим варианты, показанные на фиг.5, 6 и 7, на которых видно, что медицинский работник может поворачивать твердый кулачок 62 по дуге 180 градусов, переводя систему из режима непрерывной подачи, показанной на фиг.5, когда вентиляционная трубка 24 перекрыта, но трубка подачи открыта, в режим наполнения, показанный на фиг.6, когда трубки 16 подачи и трубка 24 вентиляции одновременно открыты, и в режим прерывистой подачи, показанный на фиг.7, когда трубка 16 подачи закрыта, а вентиляционная трубка 24 открыта. В компоновке, показанной на фиг.5-7, вертикальное или горизонтальное ориентирование элемента 52 управления действует как сигнал для медицинского персонала, находящегося на некотором расстоянии от устройства для введения медикаментов, указывающий режим работы системы 22 управления жидкостью. Вертикальная ориентация ручки сигнализирует медицинскому работнику о том, что трубка 16 подачи и вентиляционная трубка 24 одновременно открыты. Горизонтальная ориентация 52 управления, при которой она указывает либо на трубку подачи 16, либо на вентиляционную трубку 24, подает сигнал медицинскому работнику о том, что соответствующая трубка закрыта. Хотя такой конкретный вариант выравнивания является предпочтительным, поскольку он соответствует стандартной практике, возможны другие варианты выравнивания.

Следует отметить, что "режим заполнения" представляет собой режим, используемый для заполнения камеры бюретки отмеряемым количеством жидкости. В этом режиме зажим 40, включенный ниже по потоку от бюретки, должен быть закрыт так, что он перекрывает трубку 38, показанную на фиг.1, и элемент 52 управления должен быть повернут в вертикальное положение, как показано на фиг.6. Воздух из трубки 38, включенной ниже по потоку, из камеры 36 капельницы и из камеры 28 бюретки может выходить через вентиляционную трубку 24 одновременно с поступлением жидкости в эти устройства из контейнера 14 подачи. Когда жидкость в камере бюретки достигнет требуемого уровня, указываемого градуированными метками 32 (фиг.1), элемент управления поворачивают так, что он перекрывает трубку 16 подачи, как показано на фиг.7. Вертикальное положение элемента 52 управления, кроме "режима наполнения", также можно назвать "режимом измерения" или "режимом исходного заполнения". Хотя в случае, показанном в фиг.1, использовался только зажим 40, включенный ниже по потоку, устройство 10 для введения медикаментов может в качестве альтернативы или в дополнение применяться с инфузионным насосом, в котором используется зажимный палец или устройство, включенное ниже по потоку за камерой 36 капельницы.

После того, как заданное для пациента количество жидкости отмерено в камере 28 бюретки, она может подаваться в любой требуемый момент. В случае, показанном на фиг.1, роликовый зажим, включенный ниже по потоку, можно открыть, и жидкость, заполняющая камеру 28 бюретки, начнет поступать в тело пациента под действием силы тяжести. По мере того как жидкость протекает из камеры 28 бюретки в тело пациента, воздух из вентиляционной трубки 24 одновременно замещает выходящую жидкость так, что внутри бюретки не образуется частичного вакуума. Когда камера бюретки опустошается, плавающий шарик 82 (фиг.1), расположенный в камере 36 капельницы, который плавает приблизительно на уровне жидкости, прекращает дальнейший поток из камеры бюретки, перемещаясь в седло (не показано), сформированное в нижней части камеры капельницы. Такая компоновка из шарика и седла, при совместном их действии, предотвращает поступление воздуха вниз по потоку в расположенную внизу трубку 38. Хотя была показана и описана компоновка шарикового клапана, также возможно применение других средств предотвращения потока из пустой камеры бюретки.

Некоторые компоненты системы 22 управления потоком жидкости более подробно показаны на фиг.8. В одной из подробных компоновок системы 22 управления потоком жидкости, показанной на фиг.8, корпус 50 содержит полость 90 с отверстием 92. Твердый кулачок 62 установлен через отверстие 92 в полости 90 корпуса 50. Кроме того, корпус 50 содержит крышку 94, которая закрывает отверстие 92 полости 90. Крышка 94 расположена между твердым кулачком 62 и элементом 52 управления, при этом элемент управления расположен снаружи корпуса 50 для обеспечения простоты доступа к нему.

Система 22 управления потоком жидкости предпочтительно содержит устройство 96 фиксации, которое удерживает твердый кулачок 62 в заданном положении или в положениях, таких как положения, обеспечивающие режимы заполнения, прерывистого потока и непрерывного потока системы управления потоком жидкости. Устройство 96 фиксации в варианте выполнения, показанном на фиг.8, содержит стопор 98 или выемку, сформированную либо на поверхности 100 кулачка 62 или на внутренней поверхности 102 корпуса 50. Такое устройство 96 фиксации может дополнительно включать подпружиненное устройство 104 выравнивания, установленное на поверхности, противоположной поверхности размещения стопора 98. В одной из предпочтительных компоновок подпружиненное устройство 104 выравнивания содержит шарик 106 и пружину 108. Пружина 108 установлена внутри полости 110, сформированной, в данном варианте выполнения, со стороны поверхности 100 в теле кулачка 62. Когда полость 110 и стопор 98 выравниваются, пружина 108 выталкивает шарик 106 к стопору 98. В этом положении шарик 106 устанавливается частично в полости 110 кулачка и частично в выемке стопора 98 корпуса, обеспечивая, таким образом, временное удержание твердого кулачка 62 в определенном положении по отношению к корпусу 50. Стопор 98 выполнен закругленным с плавными кромками, и при приложении определенного уровня усилия вращения к элементу 52 управления медицинский работник может преодолеть силу удержания устройства 96 фиксации и повернуть элемент 52 управления. Поворот элемента управления приводит к повороту твердого кулачка 62, который выталкивает шарик 106 из стопора 98 и проталкивает его далее в канал 110 кулачка, сжимая, таким образом, пружину 108. Кулачок 62 можно повернуть в другое положение, в котором шарик 106 может войти в стопор, такой как стопор 112, показанный на фиг.8, и в этом положении система управления потоком жидкости будет включена в режим прерывистой подачи.

Вышеописанное устройство фиксации обеспечивает не только принудительное удержание кулачка 62 в выбранном положении, из которого его трудно случайно вывести, оно также может обеспечить осязаемую индикацию для работника. Попадание шарика 106 в стопор может осязательно ощущаться медицинским работником, что обеспечивает более высокий уровень удобства и создает чувство уверенности работника в том, что кулачок установлен в требуемом положении.

Как показано на фиг.9, снаружи корпус 50 содержит три визуальных указателя; то есть "ВЕНТИЛЯЦИЯ ПЕРЕКРЫТА" 120, "ОБЕ ТРУБКИ ОТКРЫТЫ" 122 и "ПОДАЧА ПЕРЕКРЫТА" 124, предназначенных для указания медицинскому работнику состояния работы или режима потока системы 22 управления потоком жидкости. Крышка 94, в случае необходимости, также может содержать другие визуальные указатели. Визуальные указатели могут быть нанесены на внешнюю поверхность крышки 94, например, с помощью чернил или могут быть запрессованы в поверхность крышки 94. Визуальные указатели 120, 122 и 124 могут включать нанесение меток, применение различных цветов и использование выступов для быстрого и однозначного распознавания состояния работы или режима потока системы 22 управления потоком жидкости. Они также могут содержать фосфоресцентный материал для обеспечения возможности наблюдения за состоянием работы устройства в темноте. Если необходимо, в устройство могут быть встроены источники света или другие средства, используемые для обеспечения индикации состояния работы.

На фиг.9 представлен вариант с тремя стопорами (не показаны) для удержания твердого кулачка 62 в трех заданных положениях, соответствующих трем режимам потока, описанным выше. Они представляют собой режим непрерывного потока, когда трубка 16 подачи открыта и трубка 24 вентиляции закрыта, как показано на фиг.5, режим заполнения, когда обе трубки 16 и 24 открыты, см. фиг.6, и режим прерывистого потока, когда трубка 16 подачи закрыта, и трубка 24 вентиляции открыта, как показано на фиг.7. Использование подпружиненных шариков и стопоров представляет собой только один из вариантов компоновки, который может использоваться для обеспечения фиксированного положения кулачка в этих или других положениях. Возможно применение других компоновок.

Из вышеприведенного можно понять, что система 22 управления потоком жидкости в соответствии с принципами настоящего изобретения обеспечивает более безопасную и более эффективную работу при управлении потоком жидкости, чем известные устройства с одиночными клапанами. Благодаря обеспечению фиксированного положения по отношению к трубкам и обеспечению визуальной индикации режима работы системы для медицинского работника, находящегося на расстоянии, была получена улучшенная система управления потоком жидкости. Благодаря закруглению открытых поверхностей снижена вероятность повреждения кожи и перчаток медицинского работника.

Различные компоновки, отличающиеся от представленной выше, могут быть также признаны полезными. Например, трубка 16 подачи и вентиляционная трубка 24 показаны установленными параллельно продольной оси камеры бюретки. Однако при других вариантах компоновки эти трубки на практике могут быть установлены под углом к оси камеры бюретки. Корпус 50 на фиг.8 показан с полостью 90. Однако он может быть сформирован из отдельных деталей, которые не содержат полость, но обеспечивают тот же эффект. Кроме того, могут использоваться другие системы для обеспечения удержания кулачка в требуемых положениях.

Хотя подробно были описаны только предпочтительные в настоящее время варианты выполнения, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что модификации и улучшения могут быть проведены в отношении устройства, описанного здесь, без отхода от объема настоящего изобретения. В соответствии с этим предполагается, что настоящее изобретение не ограничено ничем, кроме прилагаемой формулы изобретения.