CN101068588A - 具有防止热损耗的绝热病患线管道的液体注入装置 - Google Patents

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CN101068588A CNA2004800386764A CN200480038676A CN101068588A CN 101068588 A CN101068588 A CN 101068588A CN A2004800386764 A CNA2004800386764 A CN A2004800386764A CN 200480038676 A CN200480038676 A CN 200480038676A CN 101068588 A CN101068588 A CN 101068588A
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Abstract

本发明揭示一种液体加热和注射系统。根据一个实施例，所述液体加热和注射系统包括一容器，其用于存储将注入一病患体中的一液体；一液体加热器，其用于在将液体注入病患体中之前对液体加热；一管道，其用于在通过液体加热器对液体加热后将液体输送给病患，和一病患插入装置(例如注射针，或其类似物)，其连接到所述管道的远端，用于插入病患体内。在通过所述液体加热器对液体加热后，所述液体流过所述管道，并通过插入设备输送到病患体内。管包括基本上绝热的组件，所述组件防止加热的液体在液体流过管时散失大量的热量。

Description

具有防止热损耗的绝热病患线管道的液体注入装置
技术领域
本发明一般涉及静脉液体输送领域。
背景技术
静脉液体输送系统是用于将液体注入病患循环系统内的系统。该系统所作的事情可作为医学治疗的一部分。所述注入可包括例如整个血液或血液组分、盐水、药物或其类似物的液体的注入。
对通过静脉注入病患体内的液体进行加热是用于手术室程序的护理标准，在所述手术室程序中，液体速率通常在约13-15mL/min以上。对于人体，在流动速率较低的情况下，注入的液体量与病患的质量相比一般可认为非常微小，且因此并不实行对液体的加热。在小儿科病患和婴儿病患的情况下，所述比较关系就会不同，且流动速率小于13-15mL/min，低到1或2mL/min都认为应需要进行加热。
常规上，通过与病患有一定距离的液体加热器来加热注入的液体。在由液体加热器加热后，液体行进通过病患线，液体由于(例如)辐射和对流热损耗而散失热量。这个热量损耗是个问题，尤其当液体流动速率是约10mL/min或更小时。
已经有人对病患线的管道上的几何改变进行研究来防止这种热量损耗。在一实例中，减少管道的直径，在表面上看，增加了液体的速率，这意味着液体可用较少的时间通过管道。用较少的时间通过管道可意味着以辐射和对流机制的方式损耗的热量会减少。然而，这个观点存在一定的限制。例如，当管道的直径减小时，表面积与体积比在几何上变大，意味有更多的表面积暴露而使热量散失。另外，直径非常小的情况下，会由于在受限的横截面上对液体的抵抗而建立压力。
因此，所属领域中仍需要一种改进的系统来减少静脉液体输送系统中的热量损耗。
发明内容
本发明提供一种改进的液体加热和注射系统。根据一个实施例，液体加热和注射系统包括一容器，其用于存储将注入病患体内的液体；一液体加热器，其用于在将液体注入病患体内之前加热液体；一管道，其用于在通过液体加热器对液体加热后将液体输送给病患；和一病患插入设备(例如注射针，或其类似物)，其连接到所述管道的远端，用于插入病患体内，其中在通过液体加热器加热后，液体流过管道并通过插入设备(管道本身不能插入病患体内)被输送到病患体内。有利地，管道包括基本上绝热的组件，其用作绝热器以防止液体在液体流过管道时散失大量的热量。
在另一方面中，本发明提供一种液体输液器用于和液体加热器一起使用。根据一个实施例，所述液体输液器包括一热交换盒，其经配置以插入液体加热器内且用于将热量转移给其中流过的液体；一液体线，其一端与热交换盒的输入端口液体连通，且另一端用于连接到一液体源(例如，存储液体的容器)；和一病患线，其一端与热交换盒的输出端口液体连通，且另一端经配置以与病患插入设备相配。所述病患线包括一管道，其具有一基本上绝热的组件，以用作一绝热器来防止其中流过的液体散失大量的热量。
通过结合附图对本发明的优选实施例进行的以下描述，将进一步理解本发明的以上和其他特征和优点。
附图说明
并入本文中并形成说明书的一部分的附图说明本发明的各种实施例，且和描述内容一起进一步用于解释本发明的原理，并使所属领域的技术人员能制作并使用本发明。在图式中，相同的参考数字指示相同的或功能类似的元件。另外，参考数字的最左边的数字识别其中第一次出现参考数字的图式。
图1是本发明的一个实施例的液体加热和输送系统的示意图；
图2是本发明的一个实施例的液体输液器的示意图。
图3是可用于液体输液器的构造中的绝热管的一个实施例的纵向截面图。
图4是图3中所示的绝热管的横向截面图。
图5是图3中所示的绝热管的第二实施例的横向截面图。
图6是图3中所示的绝热管的第三实施例的横向截面图。
图7是可用于液体输液器中的绝热管的第四实施例的纵向截面图。
图8是图7中所示的绝热管的横向截面图。
具体实施方式
图1显示根据本发明的一个实施例的液体加热和注射系统100。如图1中所示，液体加热和注射系统100包括：容器102，其用于保存液体；液体加热器106，其用于将热量转移给液体；和液体输液器190，其经配置以和液体加热器106一起使用。容器102是用于保存液体的任何合适的容器，且在一个实施例中，液体加热器106是可从TycoHealthcare Group LP of Pleasanton，CA购得的WarmflowFW-588液体加热器。系统100可包括压力注射器180，其用于强制液体流出容器102并流入输液器190内，然而，在其他实施例中，系统100仅依靠地球引力实现这样的目的。
图2是进一步说明液体输液器190的示意图。如图2中所示，液体输液器190包括一液体线202，一热交换盒204和一病患线206。热交换盒204经配置以插入液体加热器内，例如液体加热器106，且在插入液体加热器后，用于将由加热液体加热器中的元件而产生的热量转移给流过盒的液体。液体线202的第一端210与热交换盒204的输入端口211液体连通，且其第二端214用于连接到液体源(例如容器102)。病患线206的第一端216与热交换盒204的输出端口218液体连通，且其第二端220经配置以与病患插入设备(未图示)相配。在一个实施例中，病患线206的第二端220是标准的阳性(或阴性)路厄(luer)连接器。
在图2中所示的实施例中，病患线206包括第一管230、可提供过滤功能和/或除气功能的滴注器232、和第二管234，然而，可涵盖其他配置，例如，没有滴注器232的单管配置。管230为液体从盒204流到室232提供一路径。更具体来说，管230的近端形成病患线206的端216，且管230的远端附着到室232的输入端口。类似地，管234为液体流出室232并流入病患体内提供一路径。更具体来说，管234的近端附着到室232的输出端口，且管234的远端附着到路厄(luer)连接器220。
液体输液器190还可包括一真空源，例如真空泵(未图示)，来排空和维持管230和/或234内的绝热层中的真空。另一种类型的真空源，例如注射器(未图示)还可用来取代真空泵。
在操作中，容器102中的液体流过液体线202到热交换盒204，所述热交换盒已插入液体加热器106内，穿过热交换盒204进入病患线206中，且穿过病患线206到病患。当液体通过盒204时，液体加热器106将液体加热到预定温度。
在优选实施例中，管230和/或234是绝热的管，其防止其中流过的液体散失大量的热。
图3是可用作管230和/或234的绝热管300的一个实施例的纵向截面图。管300的这个实施例具有同轴构造，其具有一外壁346和一内壁348。液体内腔352(加热的液体在其中流过)由内壁348形成。液体内腔352具有邻近管300的远端的出口。
较有利地是，环状绝热缝隙350在外壁346与内壁348之间形成。环状绝热缝隙350可在管300的制造期间被排空。如果在制造期间排空，那么环状绝热缝隙350的近端和远端会被密封，进而在绝热缝隙350中产生恒定的被动的真空。
或者，可在管300的使用期间例如通过上文讨论的真空泵或通过注射器来排空环状绝热缝隙350。相反地，可利用绝热材料来填充环状绝热缝隙350。合适的绝热材料的实例包括空气、例如聚亚安酯(Polyurethane)或气凝胶的绝热泡沫材料，和其他绝热材料。
图4是图3中所示的绝热管300的实施例的横向截面。图4清楚地显示外壁346、内壁348、绝热环状缝隙350和液体内腔352的配置。如图4中所示，由外壁346形成的圆可与由内壁348形成的圆同心。
图5是绝热管300的第二实施例的横向截面。在这第二实施例中，管300进一步包括连接在壁346与348之间的第一隔离部分502和第二隔离部分504。隔离部分502和504在壁346和348之间界定第一绝热缝隙511和第二绝热缝隙512。如图5中所示，隔离部分502和504可相隔约180度。隔离部分502和504还可用于维持由壁346/348形成的圆的同心性。
和绝热环状缝隙350一样，绝热缝隙511和512可在管300的制造期间被排空。如果在制造期间被排空，那么每个绝热缝隙的末端处将被密封，从而在每个绝热缝隙中产生恒定的被动的真空。或者，可在管300的使用期间例如通过真空泵或注射器来排空绝热缝隙511、512。相反地，可利用绝热材料来填充绝热缝隙511、512。
图6是绝热管300的第三实施例的横向截面。在这个第三实施例中，管300进一步包括连接在壁346与348之间的第一隔离部分602、第二隔离部分604和第三隔离部分606。隔离部分602和604界定第一绝热缝隙611、隔离部分604和606界定第二绝热缝隙612，且隔离部分606和602界定第三绝热缝隙613。每个绝热缝隙部分围绕液体内腔352并与其平行。如图6中所述，隔离部分602、604和606与最近的隔离部分彼此相隔约120度。
如图5中所示的实施例，绝热缝隙611-613可在管300的制造期间或在其使用期间被排空。相反地，可利用绝热材料来填充绝热缝隙611-613。
应了解，管300可包括任何数目的隔离部分，且进而可在壁348与346之间具有任何数目的绝热缝隙。
图7是绝热管300的第四实施例的纵向截面图。在这个实施例中，管300仅包括具有一外表面702和一内表面704的单壁746。一液体内腔752(加热的液体在其中流过)由内表面704形成。有利地，在管300的制造期间，若干绝热孔穴710在壁746内形成。可排空绝热孔穴或可利用例如空气的气体来填充绝热孔穴。
图8是图7中所示的绝热管300的实施例的横向截面。图8清楚地显示壁746、内表面704、外表面702和绝热孔穴710。
尽管上文已详细描述了本发明，但本发明并不用于限定所述的特定实施例。显然，在不违背本发明原理情况下，所属领域的技术人员现在可利用本文所述的特定实施例并对其作出许多修改和各种不同的应用。

Claims (24)

1.一种用于将一热的液体注入一病患体内的液体加热和注射系统，包含：
一设备，其将热量转移给所述液体，进而加热所述液体；和
一绝热管，其将所述加热的液体传输给所述病患，其中所述绝热管包括一基本上绝热的组件，所述组件防止所述加热的液体在所述液体流过所述管时散失大量的热量。
2.根据权利要求1所述的液体加热和注射系统，其中所述绝热管具有一配置，其从由以下项目组成的群组中选择：
A)一外壁、一内壁，其中一环状绝热缝隙位于所述外壁与所述内壁之间；和一液体内腔，其由所述内壁形成来用于传输所述加热的液体；
B)一外壁、一内壁，所述内壁形成一用于传输所述加热的液体的液体内腔；和至少两个隔离部分，其连接在所述内壁与外壁之间，用于在所述内壁与外壁之间形成至少两个绝热缝隙；和
C)一单壁配置，其中在所述壁内存在复数个绝热孔穴。
3.根据权利要求2所述的液体加热和注射系统，其中每个绝热缝隙或每个所述孔穴被排空并密封，使得在所述绝热缝隙或孔穴中产生一真空。
4.根据权利要求2所述的液体加热和注射系统，其中利用一绝热材料来填充每个绝热缝隙或每个所述孔穴。
5.根据权利要求4所述的液体加热和注射系统，其中所述绝热材料主要包含空气。
6.根据权利要求4所述的液体加热和注射系统，其中所述绝热材料包含绝热泡沫。
7.根据权利要求2所述的液体加热和注射系统，其中仅有两个隔离部分，且所述隔离部分彼此远离相隔约180度。
9.根据权利要求1所述的液体加热和注射系统，其中所述设备是一热交换盒。
10.根据权利要求1所述的液体加热和注射系统，其中所述设备是一液体加热器。
11.根据权利要求1所述的液体加热和注射系统，进一步包含一附着到所述绝热管的一远端的路厄(luer)连接器。
12.一种用于利用权利要求1所述的液体加热和注射系统来将一加热的液体注入病患体内的方法，包含以下步骤：提供一病患线，所述病患线包含一用于将所述加热的液体输送给所述病患的管，其中所述管包括一基本上绝热的组件，所述组件防止所述加热的液体在所述液体流过所述管时散失大量的热量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述绝热管具有一配置，其从由以下项目组成的群组中选择：
A)一外壁、一内壁，其中一环状绝热缝隙位于所述外壁与所述内壁之间；和一液体内腔，其由所述内壁形成来用于传输所述加热的液体。
B)一外壁、一内壁，所述内壁形成一用于传输所述加热的液体的液体内腔；和至少两个隔离部分，其连接在所述内壁与外壁之间，用于在所述内壁与外壁之间形成至少两个绝热缝隙；和
C)一单壁配置，其中在所述壁内存在复数个绝热孔穴。
14.根据权利要求13所述的方法，其中每个绝热缝隙或每个所述孔穴被排空并密封，使得在所述绝热缝隙或孔穴中产生一真空。
15.根据权利要求13所述的方法，其中利用一绝热材料来填充每个绝热缝隙或每个所述孔穴。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述绝热材料主要包含空气。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述绝热材料包含绝热泡沫。
18.根据权利要求13所述的方法，其中仅有两个隔离部分，且所述隔离部分彼此远离相隔约180度。
19.一种用于和根据权利要求1所述的液体加热和注射系统一起使用的液体输液器，包含：
一热交换盒，其具有一输入端口和一输出端口；
一液体线，其具有一第一端和一第二端，所述第一端经配置以附着到一液体容器的一输出端口，且所述第二端与所述盒的所述输入端口液体连通；和
一病患线，其具有一第一端和一第二端，所述第一端与所述盒的所述输出端口液体连通，其中
所述病患线包含一管，所述管具有一基本上绝热的组件，所述组件防止一加热的液体在所述液体流过所述管时散失大量的热量。
20.根据权利要求19所述的液体输液器，其中所述绝热管具有一配置，其从由以下项目组成的群组中选择：
A)一外壁、一内壁，其中一环状绝热缝隙位于所述外壁与所述内壁之间；和一液体内腔，其由所述内壁形成来用于传输所述加热的液体；
B)一外壁、一内壁，所述内壁形成一用于传输所述加热的液体的液体内腔；和至少两个隔离部分，其连接在所述内壁与外壁之间，用于在所述内壁与外壁之间形成至少两个绝热缝隙；和
C)一单壁配置，其中在所述壁内存在复数个绝热孔穴。
21.根据权利要求20所述的液体输液器，其中每个绝热缝隙或每个所述孔穴被排空并密封，使得在所述绝热缝隙或孔穴中产生一真空。
22.根据权利要求20所述的液体输液器，其中利用一绝热材料来填充每个绝热缝隙或每个所述孔穴。
23.根据权利要求22所述的液体输液器，其中所述绝热材料主要包含空气。
24.根据权利要求22所述的液体输液器，其中所述绝热材料包含绝热泡沫。
25.根据权利要求20所述的液体输液器，其中仅有两个隔离部分，且所述隔离部分彼此远离相隔约180度。
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