CN100360087C - 闪回式血液收集针头 - Google Patents
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Abstract
一种注射针头组件(10)包括一个透明或半透明的外壳(13),所述外壳(13)具有一个液体入口端(14),一个液体出口端(16)和一个在它们之间的闪回室(22)。基本上在轴向上对准的入口套管(26)和出口套管(52)从外壳(12)延伸并与室连通。出口套管的外部末端被一可密封的套筒(61)覆盖。选择各套管、室和套筒的相对体积,该体积大约是上述入口套管的腔的体积的26倍,以便提供静脉输入的快速而可靠的反射指示。
Description
技术领域
本发明涉及一种装置,所述装置用于通过对患者进行静脉穿刺收集血液样品。更具体地说,本发明涉及一种用于多次样品血液收集的针头组件,所述针头组件能使静脉切开者决定当从患者身上收集血样到抽空的血液收集管中时是否发生静脉输入。
背景技术
静脉穿刺是用于获得实验室试验用血样的主要方法。在进行静脉穿刺操作时,静脉切开者必需同时遵守几个步骤。这些步骤包括评估患者的总体身体和心理状态,以便适当地选择静脉穿刺的部位和技术。静脉切开者还必需选择适当的相应设备、实施技术,以便控制出血,并适当地收集和识别供试验用的液体样品。静脉切开者必需查明所有这些相符的因素,因为这些因素可能严重地影响静脉的膨胀和静脉穿刺操作的时间长度。
为了解决上述问题,已经研制出各种静脉穿刺装置。这些装置包括一种带一个外壳的针头组件,上述外壳限定其中一个室。将一根指向两端的套管固定到外壳上。套管的内端部适合用于穿透患者的静脉。套管的非患者端具有一可密封的套筒,并适合于穿透位于一抽空的容器内的可穿透制动件。
在用套管的静脉内部端静脉输入时,血液将穿过套管流入可密封的套筒中和流入外壳室中,上述外壳室是透明或半透明的用于目测(“闪回”)。一旦从外壳室中排出空气,其中的血液就被加压,每次在抽空的容器启动时,都把可密封的套筒推向外壳室。
由于静脉输入和闪回之间的这段时间,静脉切开者错误地认为,因为在看穿室时没有静脉输入的直接指示,所以达不到令人满意的静脉输入。常常是静脉切开者不一定重复静脉穿刺操作,同时要求更换抽空的容器和/或针头组件本身。这种重复性过程延长了患者所忍受的身体和感情的不舒服。在这些情况下,静脉切开者可以使用一种血液收集装置,以便提供某种输入指示,因而将承担血液装置的费用及废弃管子的费用。
因此,理想的情况是对常规血液收集操作提供一种快速、准确而费用低廉的解决方案,在上述血液收集操作时静脉切开者可以始终依靠闪回,以便提供令人满意的静脉输入。此外,尤其理想的情况是提供一种血液收集装置,所述血液收集装置使血液能穿过比较短的针头直接流入闪回室,从而提供成功的静脉输入的直接指示。
发明内容
本发明提供一种针头组件,所述针头组件用于提取出至少一个液体样品放到用于实验室试验的抽空的容器中。针头组件提供一个透明或半透明的外壳室,所述外壳室具有足够的死空间供血液流入由使用者目测的室,以便证实成功的静脉输入。
提供一种针头组件,用于从一位患者身上收集至少一个液体样品,供随后排放到至少一个抽空的容器中。本发明的针头组件包括一个透明或半透明的外壳,所述外壳具有一个由一圆筒形外部壁所限定的液体入口端。壁在外壳内形成一个环形闪回室,用于将血样保留在其中。外壳还包括一个液体出口端,所述液体出口端与上述液体入口端连通。与血液入口端液体连通的第一套管由其向外延伸。第一套管具有一个内端和一个外端,上述内端位于室附近,而上述外端与内端相对,所述外端适合用于穿刺患者的静脉。同样,一个第二套管设置成与液体出口端成液体连通,并由其向外延伸。第二套管具有一个内端,所述内端位于第一内部末端附近,并且还包括一个与上述第二内部末端相对的外端。第二外部末端适合于穿刺一抽空的容器中的可穿透的制动器。第一和第二套管优选的是在轴向上相互对准,以便在它们之间沿着外壳的长度提供一个轴向的液体流动路线。第二套管还包括一个可密封的套筒。选择穿过各套管的腔、室和套筒所限定的体积,以便达到很快速地指示静脉输入,而同时省去了可密封的通风或者插塞和一个废弃管。其中,上述可密封的套筒、上述出口套管的腔和上述外壳的所述室限定一相结合的体积,该体积大约是上述入口套管的腔的体积的26倍。
附图说明
图1是本发明的针头组件的透视图。
图2是图1的针头组件的侧视图。
图3是图2的针头组件沿着其3-3线而作的侧剖图。
图4示出图1的针头组件与一个常规针头夹持器一起使用。
图5是在刺穿患者的臂期间针头组件与一常规针头夹持器和容器一起使用的剖视图。
图6是本发明的针头组件另一个实施例的剖视图。
图7示出图6的针头组件与常规针头夹持器一起使用。
图8是在静脉穿刺患者的臂期间,针头组件与常规针头夹持器一起使用的剖视图。
图9是图6的注射针头使用之前的示意图。
图10是与图9类似的示意图,但示出静脉输入的标志。
图11是第三实施例的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于血液收集的针头组件,所述针头组件在将患者的血或其它液体样品收集到一个或多个抽空的血液收集管中时提供静脉输入的一种目视指示(“闪回”)。
如图1-4中所示,本发明的针头组件10包括一个透明或半透明的外壳12,所述外壳12在外壳一侧上支承一个液体入口针头(第一套管)和在其相对侧上支承一个液体出口针头(第二套管)。从第一套管收集的液体直接穿过外壳看到,以便提供合适的静脉输入的及时指示。
如图1-3所示,针头组件10包括一个外壳12,所述外壳12具有一个液体入口端14和一个液体出口端16。液体入口端14由一个圆筒形外壁18限定,所述圆筒形外壁18具有一个环形凸肩20,该环形凸肩20从圆筒形外壁18靠近液体出口端16的末端伸出。壁18限定其中一个闪回室22。闪回室22还包括一个环形沟槽26,所述环形沟槽26限定在一个从壁18向外伸出的截锥体28内。
液体入口端14还由一个注射端30限定,其中设置一个圆筒形延伸部分32。圆筒形延伸部分32具有一个比壁18内径小的外径,它从带截锥体28的壁18向外伸出,同时在它们之间设置一个桥接件。
圆筒形延伸部分32具有一个大的膛孔34,贯穿该膛孔34加工成一定尺寸,以便适应在其中***和紧固第一液体入口套管36。第一套管36具有一个外端40,所述外端40从注射端30向外伸出,第一套管36还具有一个变尖的斜面42。在套管36的相对端处限定一个第一内部末端44,所述第一内部末端44具有一个钝的尖头46,用于将套管36***注射端30中。斜面42和钝的尖头46各包括一个相应形状的开口,用于不间断液体穿过的通道。
第一套管36这样定位在膛孔34中,以使第一内部末端44位于环形沟槽26附近,因此保持与其成流体连通。一旦套管36合适地定位,套管36就可以通过膛孔34摩擦式接合,或者利用胶粘剂或类似物固定于其中。
膛孔34跨过一定范围的圆筒形延伸部分32并伸入锥体28,以便与第一套管36和第二液体出口套管52二者每一个成流体连通。第二套管52具有一带钝的尖头56的第二内部末端54。钝的尖头56把开口限定在沟槽26内,以便邻近第一套管36的第一内部末端44。第二套管52还包括一个外端58,所述外端58具有一个非患者的斜面端60。第二套管52从液体出口端16向外延伸,以便形成穿过外壳12的细长液体通道。非患者的斜面端60还包括一个可密封的套筒61,所述套筒61覆盖外端58。
外壳12的液体出口端16包括一个盘形底座64,所述盘形底座64具有一个由其向外延伸的圆筒形突起部分66。底座64包括一个环形凸缘68,所述环形凸缘68安置成与液体入口端14的环形凸肩20协同操作,以便在它们之间形成一个界面80。各个端部可以通过合适的紧固方法如胶粘剂或类似物沿着界面80紧固在一起。
如图4所示,液体出口端16优选的是包括用于将针头组件10紧固到一个夹持器78上的机构。这种机构包括多个螺旋形螺纹82。尽管本文示出一个配合螺纹的***,但应该理解,任何有益于本发明实际操作的连接机构都可以用。
外壳12用一种半透明或透明的材料制成,以便组件的使用者能很容易看到室22的内装物。尽管半透明的刚性塑料是理想的,但可以使用各种密封口或窗口,如图2所示的窗口100,上述窗口100使使用者能看到室22内的内装物。
如图4所示,在常规静脉穿刺操作期间,针头组件10当连接到夹持器78上时,刺穿患者的皮肤以便形成静脉输入。闪回室22在室22中提供足够的空间,以便使血能在内端的开口44的外部流入沟槽26,用于相对于静脉输入临时闪回目视观察。这样,切开静脉者具有一通过第一套管36令人满意地达到静脉输入的几乎是即时的目测表示。因此,在令人满意的静脉输入上,室22内大气压下的空气将由于静脉压力的影响而受到压缩。由于静脉压力超过室22内的大气压,所以血液流入所述室22中,并覆盖第二内部末端54的开口。一旦室22内的压力和静脉的压力相等,血液流动就停止。
一旦静脉输入被静脉切开者用肉眼证实,则将抽空的容器70***夹持器78中,以使第二套管52的斜面60穿入制动器72,如图5所示。在通过第二套管52进入真空部分79中时,将一个负压梯度传送到针头组件中。容器内较低的压力使血从静脉流动并流入容器中。由于轴向上对准,所以在负压梯度的影响下,套管36和52提供一条不堵塞的路线用于血液流入容器70中。由于室22中的负压梯度,将沟槽26和室22中存有的血液通过第二内部末端54的开口吸入容器70中。当这种情况发生时,室22和沟槽26内的压力降到低于患者的静脉压力,从而较高的静脉压力将给沟槽26和室22加压,再次回到静脉压力。最终效果是在沟槽26内脉动的小血柱试图关闭开口,并使室22内通过第二内部末端54吸入容器70的空气减至最少。血液可以收集到多个抽空的容器中,因此用一支针头组件10可以得到相应的多个样品。静脉穿刺操作通过从患者的静脉中取出第一套管36而终止。
本发明另外一个实施例在图6-8中示出,并包括许多基本上与图1-5中部件相同的部件。
参见图6,另外的实施例针对一种针头组件210,所述针头组件210带有一个外壳212,该外壳212具有一个液体入口端214,一个液体出口端216和一个在两端之间延伸的截锥形外壁218。外壁218限定一个外室220。外壳212还包括一个圆筒形内壁224,所述内壁224在外室220中基本上与圆筒形外壁218同心地从液体入口端214延伸了液体入口端214和液体出口端216之间距离的主要部分。圆筒形内壁224的开口端与外壳212的出口端216间隔开一段距离“a”仅约1.15mm。圆筒形内壁224限定一个闪回室226。细长的闪回室226显示象一个吸管一样,所述吸管将外壳212中以前吸入的残留血液吸入新的抽空的管子中,如本文所述。
针头组件210还包括一个液体入口套管236,所述液体入口套管236具有一个外端240和一个内端244,上述外端240限定一个变尖的斜面,而上述内端244固定式安装在外壳212的液体入口端214中。液体入口套管236的特征在于,一个基本上是圆筒形的腔248在两端之间延伸,并与外壳212的内部连通。
针头组件210还包括一个液体出口套管252。出口套管252包括一个钝头的内端254,一个外端260和一个基本上是圆筒形的腔262,上述外端260限定一个变尖的斜面,而上述圆筒形腔262在上述两个末端之间延伸。出口套管252在两个末端之间部分牢牢固定在外壳212的出口端216中。出口套管252如此安装,以使内端254基本上是同轴地进入内壁224中,和使出口套管252的内端254基本上在轴向上与入口套管236的内端244对准。此外,出口套管252的内端254只与入口套管236的内端244间隔开一段小距离。入口套管和出口套管236和252之间的这个距离“b”优选的是在0.5mm和1.2mm之间,而最优选的约为1.0mm。出口套管252的内端254和入口套管236的内端244之间的轴向间隙,亦即小于0.5mm可能造成不一致的闪回。另一方面,大于1.2mm的间隙可能造成把外壳212中更多的空气吸入抽空的管子中。
圆筒形内壁224相对于出口套管252定尺寸,以便达到所希望的血流过组件210和达到有效的闪回指示。尤其是,圆筒形内壁224优选是定好尺寸,以便提供在出口套管252周围的径向间隙为约0.2mm,如图6中尺寸“c”所表示的。这种间隙达到在闪回室226内一种基本上是层状血流,并防止血的溶血作用。此外,圆筒形内壁224与出口套管252之间的小径向间隙能使一滴血很薄地跨过闪回室226中的径向间隙散布,以便用很小体积的血提供放大的反射指示。因此,在血初次从入口套管236的内端244出现时,迅速达到很容易看到的闪回指示。还发现,小的径向间隙增加了血与圆筒形内壁224的内表面之间的表面粘合作用,用于进一步减少从外壳212吸入图8所示的抽空的管子270中的空气。
针头组件210还包括一个可密封的套筒261,所述套筒261安装到外壳212的液体出口端216上,并且当可密封的套筒261处于未偏移状态时覆盖出口套管252的外端。然而,可密封的套筒261可以随着抽空的管子270的制动器272所施加的压力而失效,用于通过可密封的套筒261和抽空的管子270的制动器272二者推动出口套管252的外端260。
如图7所示,在常规静脉穿刺期间,将针头组件210连接到夹持器上,并刺穿患者的皮肤以便形成一个静脉输入。闪回室226表示成功的静脉输入,并减少了吸入外壳212中存在的空气。因此,在令人满意的静脉输入时,室220内大气压下的空气由于静脉压力的影响而经受压缩。由于静脉压力超过室220内的大气压,所以血液流到室中。一旦室220内的压力和静脉压力相等,血液流动就停止。
一旦静脉输入被静脉切开者用目测证实,则把已抽空的容器270这样***夹持器中,以使第二套管252的外端260穿过制动器272,如图8所示。在通过第二套管252进入真空部分279时,把负压梯度传送到室220和226。容器270内较低的压力使血液从室220和226流入容器270。
上述针头组件理想的应当很小以方便使用,但应制成保证可靠而快速的闪回。上面所介绍和图示的针头组件中闪回的存在按照理想气体定律操作。尤其是,在很低密度下,所有气体和蒸汽都接近理想气体性能,并严格遵循由下式规定的Boyle’s和Charles’定律:
P1V1=P2V2
式中:P1代表在注射针头***之前针头组件内空气的压力,
P2代表在静脉输入之后针头组件内空气的压力,
V1代表在静脉输入之前针头组件内空气的体积,及
V2代表在静脉输入之后针头组件内空气的体积。
为方便使用,设计参数应使针头装置保持尽可能小,同时保证合适的体积,如上面方程所规定的。为了示出理想气体定律的应用,图9和10提供图6-8的针头组件210的示意图。在这方面,A等同于考虑入口套管236的腔248的体积。B代表外室220,内室226,穿过出口套管252的腔242和可密封套筒261的总体积。再参见上述方程,P1是使用之前针头组件210内的压力,并因此基本上等于大气压力。大气压力将随着时间和地点的不同而稍有变动。然而,为了这种分析起见,大气压力P1将假定是760mm Hg柱。上述方程中的V2是在静脉输入之后针头组件210中死空间的体积。更具体地说,在静脉输入之后,血液将充满入口套管236的腔248,从而减少了在针头组件210的其余部分中气体所占据的体积,并因此增加了针头组件210的其余部分中空气的压力。近似具有如图6-10中所示尺寸的一种针头组件在静脉压力(带压脉器)下将具有一压力P2为约790mm Hg柱。上述方程中的V1限定使用之前注射针头组件210中总的死空间体积,并因此将等于A+B,如图9中所示。V2限定在静脉输入之后装置中的死空间,而同时入口套管236的腔248装满血液,如图10中所示。因此,上述方程中的V2将等于B。这些输入参数可以用来限定针头组件200各个部件的最小所希望的尺寸,如下面理想气体定律方程的应用中所表明的。
P1V1==P2V2
P1/P2=V2/V1
760/790=B/(A+B)
0.962=B/(A+B)
0.962(A+B)=B
0.038B=0.962A
B=25.3A
因此,在外壳212、出口套管252和套筒261中的死空间至少是穿过入口套管236的腔248所限定的体积的25.3倍,而最优选的是约为腔248体积的26倍。
在令人满意的静脉输入时,在静脉压力的影响下,外壳212内的空气受压缩,因而让血液流入内室220用于目测。一旦外壳212内的压力等于静脉的压力,则血液流动停止,同时覆盖外部套管252的内端254。
当抽空的管子放成与出口套管252连通时,直接的响应是从静脉和外壳212抽出血液和空气进入管子270中,如图8所示。在静脉和抽空的管子270之间,总是保持最高的压力梯度。轴向上对准的入口套管238和出口套管252提供一个无阻碍的路线,用于血从静脉流入抽空的管子270中。相反,外壳212中的空气具有通往出口套管252的曲折路线,并且空气从外壳212流到出口套管252分别绕过在入口套管236和出口套管252之间轴向上无阻碍的血流。正当外壳212内的一部分空气被吸入抽空的管子270中时,外壳212内的压力降到低于静脉的压力。因此,在外壳212加压回到静脉压力之前,防止更多的空气损失,并且血液在闪回室226中流动,直至外壳212中的压力等于静脉压力时为止。上述在外壳212内的加压和减压动力学产生在闪回室226中脉动的血柱,并因此使吸入抽空的管子270中的空气减至最少。
上述实施例显示结构上分开的入口和出口套管帽在轴向上相互对准,并且彼此成严格首尾相连的关系放置。然而,上述本发明的原理也可以用闪回室内一个横向槽或小孔所形成的单个套管实现。例如,图11示出一种带有外壳312的注射针头组件310,所述外壳312基本上与上面所描述和示出的外壳212相同。针头组件310与针头组件210不同之处在于,提供一种双端针头套管336,并完全穿过外壳312。更具体地说,针头套管336包括一个静脉输入端338,一个非患者端340和一个在它们之间延伸的腔342。套管336在内壁324内的部分包括一个槽或小孔344,以便在内壁324内提供腔342与闪回室326之间的连通。针头组件310基本上用与上面所描述和图示的针头组件210相同的方式起作用。
尽管相对尺寸计算,体积和压力是对第二实施例进行的,但同样的理论适用于第一实施例,和适用于其它未举例说明的带闪回室的针头组件。因此,如所附权利要求所述的范围不限于具体举例说明的实施例。其中在不脱离本发明的范围和精神的情况下,该技术的技术人员可以实施各种其它改变和修改,并且打算把所有这些改变和修改都说成是属于本发明的范围之内。
Claims (16)
1.一种针头组件,包括:
一个外壳,所述外壳具有一个入口端、一个出口端和一个在上述两端之间形成的室;
一个入口套管,所述入口套管具有相对的外端和内端及一个在上述两端之间延伸的腔,上述入口套管这样安装到上述外壳上,以使上述入口套管的上述外端在所述外壳的外部,和使上述穿过所述入口套管的腔与上述室连通;
一个出口套管,所述出口套管具有相对的外端和内端及一个在上述两端之间延伸的腔,上述出口套管这样安装到上述外壳上,以使上述出口套管的上述外端在上述外壳的外部,和使上述出口套管的腔与上述室连通;
一个可密封的套筒,所述套筒安装在上述出口套管的设置在上述外壳外部的部分上;和
其中,上述可密封的套筒、上述出口套管的腔和上述外壳的所述室限定一相结合的体积,该体积大约是上述入口套管的腔的体积的26倍,用于达到快速指示邻近上述入口套管的外端的静脉输入。
2.如权利要求1所述的针头组件,其中上述可密封的套筒、上述出口套管的腔及上述室相结合的体积至少等于上述针头组件使用之前的体积乘以一个比值的积,所述比值为在使用之前上述针头组件中的压力与当上述入口套管的腔装满流体时针头组件中的压力二者之比。
3.如权利要求1所述的针头组件,其中上述入口套管的腔基本上在轴向上与上述出口套管的腔对准。
4.如权利要求3所述的针头组件,其中上述入口套管与上述出口套管间隔开一段距离在大约0.5mm和1.2mm之间。
5.如权利要求4所述的针头组件,其中上述入口套管与上述出口套管间隔开一段距离为大约1.0mm。
6.如权利要求3所述的针头组件,还包括一个闪回室壁,所述闪回室壁从上述外壳的入口端延伸并设置在上述室内,上述闪回室壁围绕上述入口套管的内端和上述出口套管的内端。
7.如权利要求6所述的针头组件,其中上述闪回室壁的尺寸加工成限定围绕上述入口套管和上述出口套管的径向间隙为大约0.2mm。
8.如权利要求7所述的针头组件,其中上述闪回室壁使上述外壳的入口端和出口端之间距离的大部分延伸。
9.如权利要求8所述的针头组件,其中上述闪回室壁与上述外壳的出口端间隔开一段距离为约1.15mm。
10.如权利要求9所述的针头组件,其中上述入口套管与上述出口套管间隔开一段距离是在大约0.5mm和1.2mm之间。
11.如权利要求1所述的针头组件,其中上述外壳包括在上述外壳的入口端处的一个入口端壁,上述入口套管牢牢地安装在上述入口端壁中,在上述入口套管和室之间的入口端壁部分限定一个沟槽,上述出口套管贯穿上述室延伸,以便上述出口套管的内端处在上述沟槽中。
12.如权利要求11所述的针头组件,其中沟槽加工成这样的尺寸,以便限定围绕上述出口套管伸入上述沟槽中的部分的环形空间。
13.如权利要求1所述的针头组件,其中上述外壳没有通风口。
14.一种血液收集针头组件,包括:
一个外壳,所述外壳具有一个入口端壁,一个出口端壁和一个基本上是管状的外壁,所述管状的外壁在上述入口端壁和出口端壁之间延伸,用于限定一个无通风口的室,一个基本上是管状的闪回室壁从上述入口端壁朝向出口端壁延伸,至少一部分上述管状外壁和上述闪回室壁用基本上是透明的材料制成;
一个入口套管,所述入口套管具有相对的外端和内端及一个在上述两端之间延伸的腔,上述入口套管安装在上述入口端壁中,以使上述入口套管的外端在上述外壳的外部,及穿过上述入口套管的腔与上述室被上述闪回室壁限定的部分连通;
一个出口套管,所述出口套管具有相对的内端和外端及一个在上述两端之间延伸的腔,上述出口套管安装在上述出口端壁中,以使上述出口套管的外端在上述外壳的外部,及上述出口套管的内端与上述入口套管的内端对准;
一个可密封的套筒,所述可密封的套筒安装在上述出口套管的设置在上述外壳外部的部分上;及
其中,上述可密封的套筒、上述出口套管的腔和上述室相结合的体积是上述入口套管的腔的体积的大约26倍。
15.如权利要求14所述的血液收集针头组件,其中上述入口套管与上述出口套管间隔一个距离是在大约0.5mm和1.2mm之间。
16.如权利要求15所述的血液收集针头组件,其中上述闪回室壁加工成这样的尺寸,以便限定围绕上述入口套管和出口套管的径向间隙为大约0.2mm。
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