CN101970037A - 具备动画探测的采血装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于从腔室采集流体、尤其从血管采集血液的装置。该装置提供静脉内套管进入到腔室中的指示。该装置包括具有外壁和内部流体通道的中间体。中间体的外壁可以是透明的或半透明的以允许内部流体通道内流体的探测。前套管可以从中间体的一端延伸而后套管可以从中间体的另一端延伸。前后这两个套管与内部流体通道相连通或是延伸通过内部流体通道的连续套管的一部分。包括井的导管连接至中间体。第二套管可以从井延伸到导管中。弹性套筒可以从井延伸到导管中以及至少围绕后套管的尖端部或第二套管的尖端部。通风件可以靠近井和弹性套筒的接合处而放置。通风件允许空气穿过它，但是对诸如血液的液体来说基本上是不可渗透的。

Description

具备动画探测的采血装置

相关申请的交叉引用

本申请涉及以及要求序列号10/836232、2004年5月3日申请的、发明名称为“Blood Drawing Device with Flash Detection”的更早提交的美国专利申请的优先权，其在此通过引用结合到本发明中。

技术领域

本发明涉及用于从动物身上采集体液的器械，尤其是采血。

背景技术

长久以来使用静脉血采集组件从患者身上采集体液，诸如血液。尤其是用于采血，采血的脉管或内腔通常是较小的或是不可见的。如果在操作过程中针的尖端与血管内部没有连通，则该操作可能是不成功的，引起过失，破坏样本的整体性，并且另外穿刺脆弱的皮下组织对患者也是有伤害的。因此，确定将针尖端精确安置到血管中对采血操作过程来说是所期望的。

以前的静脉血采集组件已包括用于指示针尖端何时与血管内部相连通的机构。这些成套的针工具包括针体中的透明部，通过所述透明部可以观察到血液的存在。针体中血液的观察被称为“动画”(“flash”)。动画探测对许多这种采集组件来说是不令人满意的。在一些实例中，流入到针体透明部中的血流被针中的空气反压力阻止，由此动画确认是看不见的或是延迟的。该延迟会阻止精确时刻的确定，该时刻为针尖端进入血管中的时刻，这将使得护理工作者插入针未达到血管或刺穿血管并且刺穿到脆弱的周围组织中。在其它实例中，当动画发生时，动画的可视指示很难被探测到，这是因为由采集组件的定位引起的动画量较小或较模糊。因此，对采血装置来说有必要提供相对快速的动画并且达到一定程度使得使用者可以容易地进行探测。

发明内容

对于前述的挑战，申请人已经开发出了一种从用于采集腔室中流体的装置中排出空气的创新系统，包括：导管，其具有开口端和基本闭合端；井，其在导管的基本闭合端中形成；套管，其从井中延伸至导管；弹性套筒，其至少围绕套管的尖端部，所述套筒限定适于从套管的尖端部接收流体的内部空间；以及通风件，其布置在套筒内部空间和周遭之间。

申请人进一步开发了一种用于从腔室中采集流体的创新装置，包括：导管，其具有开口端和井；中间体，其连接至导管的井；第一套管，其从中间体延伸并且通过井而进入到导管中；通风件，其至少部分布置在导管的井内；以及弹性套筒，其至少围绕第一套管的尖端部，所述套筒限定内部空间，空气通过所述内部空间流向通风件。

申请人还开发了一种从用于采集腔室中流体的装置中排出空气的创新系统，包括：导管，其具有开口端和井；弹性套筒，其连接至井且延伸到导管中，所述套筒限定内部空间；以及用于排出空气的部件，其布置在套筒内部空间和周遭之间。

可以理解的是，之前的大体描述以及下面的详细描述这两者仅仅是例证性和说明性的，不是对本发明权利要求的限制。

附图说明

为了帮助理解本发明，现将参考附图，其中相似的参考标记表示相似部件。

图1是本发明第一实施例的分解侧视图。

图2是样品采集管插入之前的本发明第一实施例横截面中的侧视图。

图3是本发明第一实施例的套管后部的横截面中的侧视图。

图4是样品采集管插入之后的本发明第一实施例横截面中的侧视图。

图5A是组合到与标准皮下注射针或I.V.输液器(“蝴蝶针”)结合的鲁尔型采血装置的本发明第二实施例横截面中的侧视图。

图5B是用于与图5A所示的鲁尔型采血装置一起使用的可替代的鲁尔型毂的横截面中的侧视图。

图6是本发明第三实施例横截面中的侧视图。

图7是本发明第四实施例的套管后部的横截面中的侧视图。

图8是本发明第五实施例的套管后部的横截面中的侧视图。

图9是根据本发明第六实施例构造的弹性套筒的侧视图。

图10是图8中所示的通风件和多孔间隔器的示意图。

图11是本发明第七实施例的示意图。

图12是图11中所示的多孔环的示意图。

图13是根据本发明第八实施例的血流控制机构的横截面中的侧视图，所述血流控制机构与本发明的各个实施例一起使用和/或单独使用。

图14是本发明第九实施例的套管后部的横截面中的侧视图。

图15是与采血针连接之前的根据本发明第十实施例的具有通风件的导管的横截面中的侧视图。

图16是在连接到采血针之后图15中所示的导管的横截面中的侧视图。

图17是与采血针连接之前的根据本发明第十一实施例的具有通风件的导管的横截面中的侧视图。

图18是根据图15-17所示的本发明的替代实施例的置于导管中的井的凹凸表面的端视图。

图19是根据图15-17所示的本发明替代实施例的置于导管中的井的凸半径线表面的端视图。

具体实施方式

现在对本发明的第一实施例进行详细介绍，其实例在附图中进行了示意。参照图1，示出了采血装置10的分解示意图。采血装置10包括前套管130、中间体100、通风件160、后套管140和弹性套筒150。导管116可连接至中间体100。前套管130和后套管140彼此可具有基本伸长的圆柱体，所述伸长的圆柱体限定从套管的一端延伸至另一端的伸长的流体通道。前套管130可从中间体100的前端延伸并且终止于锥端或尖端132，其适于插入到腔室中。后套管140可从中间体100的后部延伸并且终止于锥端或尖端142。套筒150可将后套管140从周遭中隔离出来，其中周遭包括套筒150的任意外部空间，而不管该空间是否包含在导管116或任何其它结构中。

参照图1和2，中间体100可包括一个或多个组成元件，诸如螺纹连接器112，其可以与中间体一体形成，或使用粘结剂、阴阳接口、螺纹接口或任何其它连接件连接至中间体上。中间体100包括套管环104、辐射翅105或相似特征，从中间体延伸并且其适于帮助使用者操作装置10。中间体100内的流体通道110可与前套管130的内部134和后套管140的内部144连通，以及在实施例中示出的，使用粘结剂、螺纹接口、压配件或其它连接件而将所述前套管130的内部134和所述后套管140的内部144分别连接至所述中间体100的流体通道110。可替代地，中间体100可与前和/或后套管130和140一体形成。还可以理解为，前和/或后套管的整体或部分是透明的或半透明的，以便在本发明的可替代实施例中进行动画探测。当套管直接连接至中间体时，流体通道110可以通过中间体内的开口限定在前和后套管之间。流体通道110可适于接收足量的流体以便允许从采血装置10的外侧观察流体(即“动画”)。同时，流体通道110可具有足够小空间，以便在采血装置的使用过程中用流体快速填充。

优选地，中间体100可由适于医学使用的塑料材料构造而成。此外，在本发明的第一实施例中，中间体100的全部或部分是透明的、半透明的、连接至透明或半透明I.V.管，或以其它方式适于允许流体的探测，所述流体从采血装置10的有利位置外侧流过中间体和/或I.V.管。例如，尤其是参照图1，中间体100可包括透明壁，其适于允许“动画”发生时对其进行观察。在本发明的替代实施例中，中间体100的侧壁还适于扩大或以其它方式加强穿过中间体的流体探测，即使认为扩大或加强特征不是必须要求的。

尤其是参照图2，通风件160(即用于排出空气的部件)可以越过后套管140插入并且压靠或靠近中间体100的后部(即靠近后套管140的部分)。通风件160可形成针对后套管的密封，所述密封足以防止血液从该通风件流出。在本发明的第一实施例中，通风件160可以是气体，尤其是空气，所述通风件是透气的，但是对液体，诸如血液来说至少部分是不可渗透的。优选地，通风件160对具有小于大约5微米尺寸的气体组分来说基本上是可渗透的，并且对具有大约5微米或大于5微米尺寸的液体组分来说基本上是不可渗透的，但可以理解的是这些大致尺寸并不是用于限制本发明。通风件160由大量材料的任一种构造而成，其提供所期望的多孔可渗透性，其可包括但并不局限于烧结的、分层的、轧制的、泡沫的、多孔的、或浸渍的、亲水/疏水合成物，多孔聚乙烯、多孔聚丙烯、多孔多氟代烃、吸水纸、浸渍有稀释的鲁塞尔氏蝰毒液的模制纤维、纤维玻璃、毡制品、颗粒状淀粉、纤维素、聚丙烯酸胺凝胶体、水凝胶、多孔疏水/亲水颗粒和密度足够低的二氧化硅的模制混合物、模制的开孔细胞聚亚胺酯以及相似的聚合材料。用于构造通风(即多孔的)件160的材料的实例在Eldridge的美国专利No.4207870和Kaufman的美国专利No.4340068中进行了讨论，其每一个在此通过引用结合到本发明中。图2中所示的通风件160包括最靠近中间体100的基体部、离中间体最远的锥形部和在锥形部和中间体之间的环形凹槽。锥形部便于弹性套筒150越过通风件160插入，而环形凹槽便于弹性套筒插入之后的保持就位。还可以理解的是，通风件160具有可替代实施例中的任何形状，可以是圆柱形、球形、锥形、不规则形或者其它形状。

后套管140可与中间体100连通，并且在所示的实施例中从中间体100中延伸出来以及通过通风件160。后套管140可终止于锥端或尖端142，其适于插入到流体样品管(图4所示)中，或连接至流体采集器。弹性套筒150可布置在后套管140的上方及围绕其布置。弹性套筒150在通风件160的端部上延伸越过锥端，或在替代实施例中，以其它方式接触通风件160。弹性套筒150可由形状记忆材料制成，诸如弹性橡胶或弹性二氧化硅或乳胶，或相似的，只要没有其它结构阻止它则其将回到图2所示的形状。用于构造弹性套筒150的材料的实例在Miyake的美国专利No.3877465、Schmitt的美国专利No.5086780、Farber的美国专利No.6110160、Leong的美国专利No.6533760、Leong的公开号为US 2002/0004647A1的美国专利公开以及Chen的公开号为US 2003/0078544A1的美国专利公开中介绍，其每个在此通过引用结合到本发明中。可以理解的是，在没有脱离本发明旨在范围的情况下任何合适材料都可用于弹性套筒。

基本圆柱形的导管116可分别通过内锁螺纹114和120而连接至螺纹连接器112。当连接至中间体100时，导管116具有适于容纳流体采样容器(图4所示)的开口端118。导管116与后套管140同轴地延伸充分越过后套管的锥端142，以便对于采血装置10的使用者无心的“针刺”提供一定程度的保护，以及引导流体样品容器的接收。

现将参照图2-4对采血装置10第一实施例的功能进行介绍。参照图2，在流体样品容器插入到导管116中之前，将前套管130的锥端132(或其部分延伸)插入到流体容纳的身体腔室中。在本发明的优选实施例中，前套管130插入到包含视觉上可探测流体诸如血液的腔室。在前套管130插入到身体腔室中的同时，可以假定采血装置中的内通道(即穿过前套管130的通道、流体通道110、穿过后套管140的通道以及弹性套筒150内侧的空隙)可以由大气或一些其它气体来填充。当前套管130与身体腔室中的流体建立连通时，腔室中的流体压力促使流体流过前套管130朝向流体通道110。

参照图3，流过前套管的流体200开始压缩流体通道110、后套管140和后套管与弹性套筒150之间的空隙中的空气，驱动空气朝向通风件160。随着血液流入装置中，装置中全部或部分空气流过通风件160(即排气)，因为通风件是可透气的。结果，在流体通道110内没有足够的空气压力以抵抗流体200流入流体通道110中，其中其可由使用者来探测或作为“动画”观察。可以理解的是，可沿装置的任一点处探测“动画”，所述装置包括透明或半透明元件，其可以包括但并不局限于，透明或半透明套管、中间体、I.V.管、弹性套筒或其它组成元件。在流体填充采血装置10和达到通风件160之后，穿过通风件的流体泄漏可以得以阻止或减少，这是因为通风件对流体诸如血液来说至少部分是不可渗透的。结果，当前套管130插入到容纳要抽出的流体(诸如血液)的身体腔室(诸如静脉血管)时，采血装置10提供针对“动画”的探测，所述流体是在流体样品容器插入到导管116以及后套管穿刺到流体样品容器中之前抽出的。

参照图4，在流体通道110内探测“动画”之后，流体样品容器170用于采集在身体腔室流动的流体样品。流体样品容器170具有基本圆柱形外壁，其优选地为透明的，但不是必要的。外壁限定采集腔室174，在容器170使用之前优选地将所述采集腔室保持在真空状态。止动件172用于密封容器170的开口端以便在容器使用之前阻止空气泄漏到采集腔室174中。本发明的各个实施例使用的商业可用的真空容器的一个实例是由新泽西州的Becton Dickinson&Co.of Franklin Lakes所售的Vacutainer。真空容器的构造，诸如之前所提的一个，以及基于此材料的选择都是本领域所熟知的。

为了采集流体样品，容器170将滑入到导管116中通过开口118，直到其接触到弹性套筒150。随着容器170进一步推进到导管116中，后套管的锥端142压入进去并且刺穿弹性套筒150和止动件172这两个。弹性套筒朝着通风件160向下推动，并且围绕所述通风件160聚集，如图4所示。当后套管140的锥端142穿过止动件172，身体腔室的加压流体容易地流过采血装置10到达采集腔室174中的真空空间。

在第一容器170充满流体之后，其可以从采血装置10中卸载而由第二容器来替换。随着第一容器170从导管116中收回，弹性套筒150将跟随直到其恢复其原始形状，因为其由形状记忆材料构造而成。由于用于构造止动件和弹性套筒的材料的特性，当后套管被卸载时，由后套管140产生的止动件170和弹性套筒150中的开口塌陷或“复原”。结果，第一容器170中的流体样品可以被密封其中，以及阻止弹性套筒150内的流体从中大体泄漏出来。其后，第二容器170插入到导管116中以上述方式来采集流体样品。

本发明的第二实施例在图5A中的分解侧视图中示出。参照图5A，鲁尔型采血装置设置有通风件160。中间体100设置有改善动画可视化的扩大的流体通道110。可以理解的是，扩大的流体通道具有任何数量的不同形状和尺寸，其在整个通道长度上是统一的或非统一的。还可以理解的是，在此描述的本发明的每个实施例中的流体通道110，在没有脱离本发明范围的情况下具有多种形状和尺寸的任一个。

蝴蝶针180经由蝴蝶连接管182连接至鲁尔型毂102。蝴蝶针180包括蝴蝶(即，前)套管184和一个或多个冀186。蝴蝶套管184可以直接插入到身体腔室中用于血液采集。可以在透明或半透明蝴蝶连接管182中观察动画，在该情形中中间体100不需要是透明或半透明的(即使其可以)。

继续参照图5A，已知的蝴蝶针可以使用近似12英寸或更大尺寸长度的蝴蝶连接管182。使用这种长度的管来提供足够长的空气柱以便在采血装置10不设有空气通风孔时允许动画观察。具体而言，当没有空气通风孔的情况下使用蝴蝶连接管时，通过蝴蝶针的流体流动可压缩蝴蝶连接管182、流体通道110、后套管140、和后套管与弹性套筒150之间的空隙中的空气容积。因为没有提供通风孔，随着血液流入到装置中，装置中的空气施加增加水平的反压力给血液，其可以阻止血液流动和动画探测。包含近似12英寸或更大尺寸长度的蝴蝶连接管会增加采血装置中空气的相对容积。装置中所增加的空气容积在装置中的空气反压力升到如下水平之前允许动画探测，所述水平的反压力即能阻止血液进一步流入到装置中并且破坏动画探测。该长度的蝴蝶连接管可以缠绕封装，并且在其从它们的封装中卸载后保持一些缠绕记忆。之前缠绕的蝴蝶连接管可以抵抗在使用中被拉直并且具有回到它们的缠绕形状的内在偏置。所以，对连接到之前缠绕的蝴蝶连接管上的蝴蝶针的操作是困难的，这是因为连接管趋向于再缠绕。该动作会对医疗工作者和患者引起意外的针刺。此外，管的缠绕记忆对于腔室插入、和/或将针保持在腔室中的这些处理通常而言是困难的。

用于图5A所示的装置中的蝴蝶连接管182的长度小于大约12英寸，以及更优选地，具有几英寸的长度从而包含在采血装置10中的通风件160。通风件160的包含可以不需要针对蝴蝶连接管中相对较长空气柱，其需要以别的方式指示动画。缩短的蝴蝶连接管182的使用还可以避免在使用之前对管进行缠绕的必要，藉此消除与管的缠绕记忆相关的问题，以及使其可能使用刚性或半刚性连接管，其可以更好地将前套管植入身体腔室中。

参照图13，蝴蝶针180，诸如图5A中所示的，可选择性地设置有血流控制元件190。血流控制元件190包括围绕蝴蝶连接管182的远端和蝴蝶套管184的滑动控制阀188。滑动控制阀188包括适于当定位靠近内蝴蝶套管端185时限制血流通过蝴蝶套管184的内圆凸189。通过蝴蝶套管184的血流可以通过手动滑动控制阀188来控制，以便使内圆凸189更靠近或更远离内蝴蝶套管端185。当定位成阻挡或限制血流通过蝴蝶套管时，滑动控制阀188完全或部分地屏蔽蝴蝶套管184的远端。控制血流通过蝴蝶套管184可以用于在采血过程中出现负压情形下，避免使较小或较低压力腔室塌陷(典型地是儿童和老人)，。可以理解的是，血流控制元件190可选择性地在本发明的其它实施例中使用，其不和蝴蝶针组合。还可以理解的是，血流控制元件190可以在任何常规的I.V.注射或流体采集装置中使用。还可以理解的是，可替代的控制阀188的设计是本领域的公知常识，并且在不脱离本发明旨在范围的情况下适用于之前描述的设计。

还可以理解的是，图5A所示的本发明的替代实施例中，在没有脱离本发明的范围的情况下，对蝴蝶针180进行修改以去除蝴蝶冀186。更特别而言，可以对图5A中所示的实施例进行修改，以便通过传统的前套管来取代蝴蝶套管184，其可以通过任何元件连接至中间体100上，包括但并不限于弹性管、刚性管或半刚性管，其任何一种可以由透明或半透明材料构造而成以指示动画。

图5A所示的本发明的实施例的变化在图5B中示出，其中蝴蝶针180可以由直接连接至鲁尔型毂102的前套管130替代。根据已知的方法，鲁尔型毂102适于连接至鲁尔型中间体100上。

图6示出了本发明的第三个实施例。参照图6，将多孔可渗透元件160插入到后套管140上并且与中间体100的后部轻微分离(即靠近后套管140的部分)，在中间体和多孔可渗透元件之间留有较小空隙161。多孔可渗透元件160，其自身，和/或相对后套管形成的密封，不能完全阻止血液流过多孔可渗透元件。在这样的实例中，多孔可渗透元件160可以由对气体(空气)是可渗透的以及某些对血液并不是完全可渗透的材料构造而成。优选地，多孔可渗透元件160包括锥形部，但是可以理解的是在没有脱离本发明范围的情况下，多孔可渗透元件具有任何替代形状，诸如圆柱形、球形、不规则形或相似形状。

在其中多孔可渗透元件160对血液不是完全非可渗透的实施例中，气体或空气多孔和/或液体吸收间隔器168可以插入到空隙161中的多孔可渗透元件160之后。多孔间隔器168可由多种材料中的任一种构造而成，所述材料对气体(空气)来说是可渗透的，以及对液体诸如血液是部分、基本或全部不可渗透的，和/或对这种液体是部分或全部可吸收的。例如，多孔间隔器168可以由烧结的、分层的、轧制的、泡沫、穿孔的、或浸渍的亲水/疏水化合物、多孔聚乙烯、多孔聚丙烯、吸水纸、模制的纤维玻璃、毡制品、颗粒状淀粉、纤维素、聚丙烯酸胺凝胶体、水凝胶或相似物构成。可以理解的是，在多个实施例中，多孔间隔器168允许一些血液渗出穿过，但所期望的是多孔间隔器可以减少或延缓这种渗出。当将多孔间隔器168定位在空气空隙161中后，弹性套筒150可以伸展超过多孔可渗透元件160以及多孔间隔器168的一部分或不超过多孔间隔器，只要多孔间隔器的至少一部分保持与周遭相连通。

本发明的第四实施例在图7中示出。参照图7，类似于图6所示使用后套管140、非多孔元件162和空气间隔器161布置。按照之前实施例所示将弹性套筒150修改成包括侧细管154和多孔插件152。多孔插件152具有任何尺寸以及由烧结的聚乙烯、穿孔塑料、多孔纤维、轧制纤维或相似物构造而成。可以理解的是，在多个实施例中，多孔插件152允许一些血液渗出穿过它，但所期望的是多孔插件可以减少或延缓这种渗出。作为在套筒150的内部和周遭之间所包含的多孔插件152的结果，当装置用于采血时，采血装置10中的空气通过多孔插件152而从套筒内部排出。然而，至少开始时，可以阻止套筒150内的血液穿过多孔插件152。

本发明的第五个实施例在图8和10中示出。参照图8和10，非多孔通风件166可以插在后套管140上并且通过中间体和非多孔通风件之间的多孔间隔器168，稍微从中间体100的后部(即靠近后套管140的部分)分离出来。非多孔通风件166可以形成针对后套管的密封，其足以阻止血液沿着其与后套管接触的表面渗出通过非多孔通风件流出。非多孔通风件166可以由诸如适于医用的塑料材料构造而成，其对气体(空气)和血液是非多孔的。非多孔通风件166的外表面可包括一个或多个凹槽、通道、块或相似特征167(共同地称为“通风特征167”)，其允许空气通过。可以理解的是，通风特征167可以非常小(具有能够允许空气分子通过的尺寸)。这种较小的通风特征本身就能限制血液分子通过，其典型地比空气分子尺寸更大。非多孔通风件166优选地具有锥形尖端并且适于容纳在其上伸展的弹性套筒150。

多孔间隔器168可以插在非多孔通风件166和中间体100之间。多孔间隔器可以由对气体(空气)是可渗透的，以及对诸如血液的液体是部分、基本上或完全不可渗透的多种材料的任一种构造而成。例如，多孔间隔器168可以由烧结的聚乙烯、穿孔塑料、多孔纤维、轧制纤维或相似物构造而成。可以理解的是，在多个实施例中，多孔间隔器168允许一些血液渗出通过，但所期望的是多孔间隔器可减少或延缓这种渗出。

继续参照图8和10，弹性套筒150伸展超过非多孔通风环166以及多孔间隔器168的至少一部分，这样多孔间隔器的至少一部分保持与周遭直接相连通。当使用所述装置进行采血时，采血装置中的空气可以从套筒150内部排出，即流过非多孔通风件166上的通风特征167，以及通过多孔间隔器168到达周遭。然而至少在初始，可以阻止套筒150内的血液流过多孔间隔器168，这是作为多孔间隔器和由通风特征167提供的相对较小通道中的材料特征的结果。

本发明的第六实施例在图9中示出。参照图9，提供空气-可渗透的、血液完全或部分不可渗透的弹性套筒151。空气可渗透套筒151可与本发明之前参照的实施例联合使用或单独使用。已知的弹性套筒在Miyake的美国专利No.3877465中进行了描述，以上通过引用结合到本发明中。在本发明的本实施例中，组成套筒151壁的弹性外壳材料可以由如下材料构成，即所述材料是对空气大量渗透的，但对血液是部分、大量或完全不可渗透的。空气可渗透套筒151可以用于以与传统套筒分离后套管相同的方式来将采血装置的后套管140从周遭中分离出来。在采血过程中，使用没有装配用于将空气从套筒中排出的部件的装置时，由于装置中空气的反压力，会放缓或阻止来自腔室的血液进入装置中。在这些装置中，可以捕获装置中的空气，因为没有进行排气。在本实施例中，空气可渗透套筒151替代采血装置上的传统套筒。空气可渗透套筒151提供通道以将空气从装置内部通过套筒壁排出到周遭。随着空气被排出，填充装置的血液可以接触空气可渗透套筒151。但是，空气可渗透套筒151会阻止或延迟血流通过其壁，这是因为空气可渗透套筒的孔尺寸可以是足够大从而允许空气通过，但又太小以致于不允许大量或任何量的血液通过。该空气通过-血液阻挡允许血液更快速地填充针和/或套筒151，因为具有减少的或没有空气反压力来抑制血液流入采血装置中。结果，装配有空气可渗透套筒151的采血装置更快速地指示动画(血液流入针中的可视化指示)。空气可渗透套筒151可以用于传统针采血装置或注射组件(诸如蝴蝶针)、皮下注射针或相似物以加强动画指示。

空气可渗透套筒151由任一种合适材料制成，所述材料是完全或至少部分空气可渗透的以及基本上是血液不可渗透的，诸如低密度聚乙烯或低密度橡胶。制作这种材料的方法的一种实例在美国专利No.5641442中进行了描述。第二实例可以由足够低密度/高弹性的酥松(crumbed)的材料制成，以便允许所需要的弹性而不管是否使用如聚乙烯的热粘合剂。诸如低密度硅树脂的低密度材料可以使用#80网格以及与#100混合的网格低密度聚乙烯来筛除。该混合物可以在大约280°F温度加热并且注射到腔模中以形成选择性的多孔套筒151。

空气可渗透套筒可以由多孔材料构造而成，所述多孔材料由疏水多孔材料与亲水多孔试剂的组合而形成。例如，疏水多孔材料可以是诸如聚氯乙烯或其共聚物的热塑树脂，或人造或天然热固类橡胶聚合物的网状聚合基质。在第二实例中，网状聚合基质可以是与添加剂组合、且与亲水多孔试剂充分混合的类橡胶聚合物。添加剂诸如抗退化剂、交联试剂、治疗抑制剂、铂和其它类型催化剂、惰性填充物、或用于复合热固复合物的相似材料，以及亲水多孔试剂诸如二氧化硅水凝胶、沉淀的含水二氧化硅(例如PPG公司销售的Hi-Sil牌的)、或聚丙烯酰胺凝胶、丙烯酰胺的铰链均聚物(例如Agrosoake International销售的Agrosoake牌的)、惰性填充物和/或水或可溶性多孔剂。在第三实例中，网状聚合基质可以由人造或天然热固聚合物或共聚物制成，诸如那些根据Takahashi等人的美国专利No.4548835以及Sundberg等人的美国专利No.4153760中所述的方法制造，其每个在此通过引用结合到本发明中。

例如根据Proffitt的美国专利No.3022279公开的方法，在水合碳酸钠存在的情况下，通过聚合的丙烯酰胺来制备多孔试剂，以生成部分水解、轻微交联的、聚丙烯铣胺凝胶，该专利在此通过引用结合到本发明中。使用针对水溶性单体的逆悬浮聚合法，以颗粒或粒状形式来生产聚丙烯酰胺凝胶，例如其在Friedrich等人的美国专利No.2982749中公开，以及其在此通过引用结合到本发明中。

在一个实施例中，例如，足够量地将亲水颗粒添加到疏水材料上以产生亲水/疏水多孔材料。疏水材料的多孔性可以通过空隙/小孔网络得以实现，所述网络延伸穿过基质或粘合剂，位于分散的填充物的邻近颗粒和网络聚合基质的各部分之间，其可以通过在脱水/硫化期间肿胀亲水颗粒的收缩来完成。多孔性的合成度可以通过混合过程中，大量水或添加到网络聚合基质粘合剂材料中的水替代品、网络聚合基质的硫化(诸如，使用高压蒸汽作为热源，在蒸汽高压锅中的静水情形达到硫化状态下)、所添加的亲水颗粒比例和尺寸、混合过程的持续时间以及弹性套筒的壁厚来控制。亲水颗粒可以在混合型挤压机中与通常的疏水粘合剂(以及添加的水或水替代品来控制多孔性)混合。

当该材料形成为空气可渗透的弹性套筒151时，诸如血液的基水液体快速浸透到含有颗粒材料的小孔/空隙中，促使颗粒增大和密封包含在网络聚合基质中的小孔/空隙。所以，初始对空气可渗透的空气可渗透弹性套筒对诸如血液的液体来说是相对不可渗透的，这是由于陷入网络聚合基质内小孔/空隙内的潮湿活性颗粒的增大。

本发明的第七实施例在图11和12中示出。参照图11和12，弹性套筒150设置有延伸穿过套筒壁的一个或多个开口或穿孔156。开口156是相对较小的，仅需能够允许空气分子的穿过。由烧结聚乙烯、穿孔塑料、多孔纤维、轧制纤维或相似物构造而成的多孔环157可以置于开口156上。弹性套筒150伸展超过插在后套管上的非多孔元件(诸如图7所示的非多孔元件162)。当所述装置用于采血时，采血装置中的空气从套筒150的内部流过弹性套筒壁中的开口156以及通过多孔环157排出到周遭。但至少初始，能阻止套筒150内的血液流过多孔环157，这是作为构成多孔环的材料的特性以及潜在地由开口156提供的相对较小通道的结果。

本发明的替代实施例在图14中示出，其中通风件160从中间体100中间隔开，以及弹性套筒150包围通风件的整个侧壁。通风件160的基体端壁的部分暴露于周遭以允许空气排出。在另一个替代实施例中，多孔间隔器168可布置在空气空隙161中以阻挡或吸收流过通风件的任何血液渗流。

在之前所有附图中示出的本发明的每个实施例还可以利用透明或半透明的弹性套筒150来提供动画探测。透明套筒的一个实例在Ryan的美国专利No.3886930中公开，其在此通过引用结合到本发明中。透明或半透明套筒150的使用使得中间体100或装置的其它元件不必要由透明或半透明材料构造而成，因为可以通过套筒自身的壁来探测动画，以及由此允许对已知采血装置的翻新在不对装置进行其它修改的情况下来提供空气排出和动画探测。透明或半透明套筒150的使用还可以消除必须含前后套管130和140的必要。前后套管可以由单一整件材料构造而成，因为在发明的该实施例中没有必要观察中间体100中的动画。

还可以对上面所述的发明的每个实施例进行修改，这样多孔件160(图1-6)、多孔环157(图11-12)、多孔插件152(图7)或多孔间隔器168(图6、8和10)包括或由大量物质的任何一种或多种构造而成，该物质可以允许空气排出，以及限制和减少血液渗流，但没有完全阻止血液渗流通过特殊的多孔结构。这种材料包括吸收的折叠或轧制纸、模制纤维或玻璃纤维、毡制品、诸如聚乙烯和聚丙烯酰胺凝胶的亲水/疏水材料的烧结组合物、和/或能够排出空气但阻止液体通过的任何其它材料。

例如，可以使用诸如聚乙烯和颗粒淀粉的亲水和/或疏水物质、纤维素、聚丙烯酰胺凝胶或相似物。这些物质是已知的，并且可以用于允许气体(如空气)流过它们，但吸收或阻挡液体物质。因此，由这些材料组成的多孔件、环、插入件或间隔器可以用于允许采血装置中的空气排出穿过它，直到它接触诸如血液的液体，此时血液可以被吸收。

相似地，玻璃粉末或纤维可以用于促进凝结，或凝结剂(诸如稀释的鲁塞尔蝰蛇蛇毒液(Russell Viper Venom))可以用于允许空气排出而留有少量或减少的血液渗流。鲁塞尔蝰蛇蛇毒液用作凝结剂是本领域已知的。由凝结剂或促进凝结剂浸渍的多孔件、环、插件，或间隔器可以用于允许采血装置中的空气排出，直到其接触到血液，此时血液凝结或似乎凝结，以及减少其它血液渗流通过多孔件、环、插入件或间隔器。结果，使用之前描述的多孔件、环、插入件或间隔器中的亲水和/或凝结剂允许改善的血液流入采血装置中以及动画探测。

上面对大量用于排出空气的各种装置进行了描述。可以理解的是本发明的多种实施例包括用于排出空气的任何类型的装置，所述装置设置在覆盖采血装置的后套管的弹性套筒和周遭之间，包括但并不局限于单独或组合提供的一种或多种空气多孔材料，和/或空气多孔和非空气多孔材料的组合。

参照图15，其中相似特征涉及其它附图中的相似元件，示出了采血装置10的另一实施例的横截面视图。采血装置10包括前套管130、中间体100、第一后套管140和第一弹性套筒153。中间体100进一步包括螺纹114或用于将中间体连接到导管116上的其它连接装置。

前套管130和第一后套管140每个可具有限定伸长的流体通道的基本伸长的圆柱体，所述伸长的流体通道从每个套管的一端延伸至另一端。中间体100内的流体通道110与前套管130和第一后套管140相连通，以及在示出的实施例中，使用粘结剂、螺纹接口、压配件或其它连接方式分别连接至前套管130和第一后套管140。可替代地，中间体100可与前和/或第一后套管130和140一体形成，或可以去除流体通道110，以及前套管130和第一后套管140可以单一伸长套管的形式与前后部分一体形成。还可以理解的是，在本发明的替代实施例中，前和/或后套管，和/或中间体的整体或部分可以是透明的或半透明的以便提供动画探测。还可以理解的是，前套管130可以由弹性管来替代或连接至弹性管，所述弹性管是蝴蝶针的一部分。

前套管130从中间体100的前端延伸并且终止在锥端或尖端，其适于插入到腔室中。第一后套管140可从中间体100的后方延伸并且终止在锥端或尖端145处(如图16所示)。在中间体100连接至导管116上之前，套筒153可将第一后套管140从周遭中分离出，其中周遭包括第一弹性套筒153外侧的任何空隙。第一弹性套筒153可以是传统上已知的多样品套筒，其延伸超过置于中间体100上的后突出。可以理解的是，在发明的替代实施例中，在不脱离本发明范围的情况下，可以不存在第一弹性套筒153。

还可以提供适于连接至中间体100的导管116。优选地，导管116可以全部或部分地由透明或半透明材料制成，其允许对导管的内部空间的观察。导管116包括在一端部的开口端118和另一端部的井117。开口端118可以适于容纳图4所示类型的流体样品容器。井117的上边缘可包括适于配合置于中间体100上的螺纹或其它连接装置114的螺纹或其它连接装置120。

井117的底部包括中间定位的开口，第二后套管141通过所述开口延伸朝向导管开口端118。第二后套管141可通过任何装置而充分地拴在井117上，这样来自流体样品容器施加到第二后套管上的压力将不会移走第二后套管。

位于导管116内部的井117的底表面包括肩部119，通风件160背靠所述肩部119而布置。肩部119产生位于井117的底表面和通风件160之间的空气空隙161。在本发明的一个替代实施例中，在图18所示，肩部119可以由具有凸起的凹窝217的表面来替换，或在另一个替代实施例中，如图19所示，肩部可以由具有凸起径向线219的表面来替换，或由支撑通风件160和在通风件和导管116内部之间提供气流这两者的某种其它表面替换。在本发明的另一个实施例中，在图6、8和/或10中示出以及描述的间隔器168置于通风件160和井117的底表面之间，以便提供所需要的气流代替井底部上的任何凸起的特征。

第二后套管141可包括阶梯形直径143或其它变窄特征，所述变窄特征导致第二后套管在尖端145处相比于从井117延伸的端部具有更狭窄的直径。第二后套管141最靠近井117的一端具有足以容纳第一后套管140于其中的直径。在本发明的替代实施例中，第二后套管141在其整个长度上具有统一直径。

通风件160由任一材料构造而成，所述材料能够基本上阻止血液穿过它同时允许空气通过它排出。根据各种通风件的描述可以构造通风件160，所述通风件在图1-14所示的本发明的实施例中进行了描述。优选地，出于便于制造的目的，由片状通风件材料形成的通风件160可以形成为模压圆盘，所述模压圆盘具有中心开口。

第二弹性套筒150可布置在第二后套管141上并且围绕其布置。第二弹性套筒150延伸超过通风件160的侧壁的全部或部分，或在替代实施例中，以其它方式接触通风件160。第二弹性套筒150可以由形状记忆材料(诸如弹性橡胶或弹性硅树脂或乳胶或相似物)制成，只要没有其它结构阻挡它则就能回到如图15所示的形状。已知为多样品套筒的第二弹性套筒150优选是透明或半透明的，这样可以对弹性套筒内存在的血液进行可视化探测。当流体样品容器被推入到导管116中时，第二弹性套筒150的长度足以容纳第二后套管141，只要不存在第二后套管刺破第二弹性体套筒的侧壁的危险即可。

如图16所示，在使用装置10进行采血之前，中间体100在螺纹端112处连接至导管116上，其中相似的参考特征表示相似部件。当这样连接时，导管116与通风件160和第二弹性套筒150的组合可以用于有效地“翻新”非通气采血装置从而成为通气采血装置。导管116连接至中间体100可致使第一弹性套筒153沿着第一后套管140向后推入到井117中。可以将井设计成提供充足的空间从而将第一弹性套筒153按压于其中。

如图16所示，第一后套管140可以滑入到第二后套管141中。第二后套管141延伸到导管中一定距离，所述距离足以刺破置于流体样品容器顶部上的止动件(如图4所示)。当将前套管130引入到诸如静脉的腔室中以便采集诸如血液的流体时，血液可以容易地流过前套管、第一后套管140、第二后套管141并且进入到第二弹性套筒150的内部。以其它方式阻止或延缓血液流入其中的采血装置10中的空气可以通过第二弹性套筒150和通风件160排出。流入到采血装置中的血液可以通过中间体100或通过透明或半透明第二弹性套筒150来观察。血液的可视化探测表示确实进入静脉，已知为动画。一旦探测到动画，可以将流体样品容器按压到导管116的开口端118中，第二后套管141可以刺破第二弹性套筒150以及将第二弹性套筒向着第二后套管的基部推回。然后将血液样品容纳在流体样品容器中。

本发明的替代实施例在图17中示出，其中在其它附图中相似的参考特征表示相似特征。图17中所示的实施例不同于图15和16中所示的，因为对第二后套管141进行截断。在该实施例中，第一后套管140具有足够长度以便刺破流体样品小瓶。在所有其它方面，图17中所示的实施例操作类似于图15和16所示的实施例。

可以理解的是，图15-17所示的本发明的实施例在没有脱离本发明范围的情况下可以进行如下改变。参照图15、18和19，可以理解的是井117底面上的肩部119、凹窝217和径向线219可以由最靠近井底部的通风件160表面上的肩部、凸起凹窝或凸起径向线来代替。因此，肩部119、凹窝217和径向线219的图15、18和19所提供的示意旨在示出置于通风件上的这样的特征。

对本领域的那些技术人员来说，可以理解的是，在没有脱离本发明的范围或精神的情况下可以对本发明进行改变和修改。例如，在没有脱离本发明以及所附权利要求的旨在范围的情况下，可对采血装置的各种组件的形状、尺寸和所选择的材料进行改变。还可以理解的是，整体地而不是单独地形成本发明实施例的装置的一个或多个元件意味着落入本发明以及所附权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种从用于采集腔室中流体的装置中排出空气的系统，包括：

导管，其具有开口端和基本闭合端；

井，其形成在导管的基本闭合端中；

套管，其从所述井延伸至导管中；

弹性套筒，其至少围绕套管的尖端部，所述套筒限定适于容纳来自套管尖端部的流体的内部空间；以及

通风件，其布置在套筒内部空间和周遭之间。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通风件包括多孔件、多孔环、多孔插入件或多孔间隔器。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通风件接触所述井。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述通风件接触具有凸起凹窝的井的表面。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，通风件接触具有凸起肩部的井的表面。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，通风件接触具有凸起径向线的井的表面。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，通风件包括与所述井间隔开的基底部。

8.如权利要求1所述的系统，还包括用于将导管连接至采血装置的部件。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，用于连接的部件包括设置于井中的螺纹。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，套管在最靠近井的一端相比于离井最远的一端具有更宽的直径。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，导管是透明或半透明的。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，弹性套筒是透明或半透明的。

13.一种用于从腔室采集流体的装置，包括：

导管，其具有开口端和井；

中间体，其连接至导管的井；

第一套管，其从中间体延伸并且穿过所述井进入到导管中；

通风件，其至少部分布置在导管的井中；以及

弹性套筒，其至少围绕第一套管的尖端部，所述套筒限定内部空间，空气通过所述内部空间流入到通风件。

14.如权利要求13所述的装置，还包括从井延伸到导管和弹性套筒中的第二套管，所述第二套管围绕第一套管。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，通风件对空气是可渗透的而对血液是不可渗透的。

16.一种从用于采集腔室中流体的装置中排出空气的系统，包括：

导管，其具有开口端和井；

弹性套筒，其连接至井并且延伸到导管中，所述套筒限定内部空间；以及

部件，其用于排出空气，并被设置在套筒内部空间和周遭之间。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，套筒通过用于排出空气的部件而被连接至井。

18.如权利要求16所述的系统，还包括套管，所述套管连接至套筒的内部空间并且从井延伸至所述套筒的内部空间中。

19.如权利要求16所述的系统，其特征在于，通风件对空气是可渗透的而对血液是不可渗透的。

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