CN102292117B - 具有抗自由流动的阀机构的输液泵匣盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可插入输液泵以将流体输送至对象的匣盒(1)，所述匣盒具有带两个端部以保持柔性管道(75)的壳体，流体经所述柔性管道(75)被引导。所述壳体具有使管道露出的开口区域，所述管道当插入输液泵时与泵送机构接合。与管道或匣盒相关联并存在于壳体内、壳体上或壳体附近的防流阀机构(100)由活塞(103/105)和弹簧(110)组成，其中所述弹簧抵靠管道偏压活塞以防止流体流动。

Description

具有抗自由流动的阀机构的输液泵匣盒
技术领域
本发明涉及一种用于防止在通过输液管线的管道在肠内或肠外给液期间的自由流动的设备和方法。更特别地，本发明涉及一种可与输液泵相关联以将流体输送至对象的装置，其中该装置包括防流阀机构，使得当该装置与输液泵相关联时，允许流体经管道流动，且当该装置从泵卸下时，抗流阀关闭管道以防止所不希望的溶液经管道的自由流动。
背景技术
在医疗领域中利用输液装置向患者给液是众所周知的。输液装置用于肠内或肠外应用。肠内供给泵用于当患者因各种原因不能正常进食时向患者提供营养和药物。向患者提供肠外(静脉注射的)溶液以确保足够的水合作用并提供所需的营养、矿物质和药物。通常，输液装置以自由直立式布置放置，在该情况下，重力迫使溶液进入患者。为了防止这一点，管道经常被夹紧或被闭塞以在不希望时防止这种流动。
在很多医疗应用中，流体必须以精确调节的方式送至对象。在这种情况下，自由直立式输液装置(在该装置中流体在重力作用下被输送至患者)不能被接受。取而代之的是，通过利用输液泵给送流体。输液泵用于调节流体从储器输送至患者的量和速度。典型地，连接至储器的管道穿过输液泵并由静脉插入患者体内。当来自储器的管道处于输液泵内时，通过使泵机构辊子的压力使管道关闭来限制流体的自由流动，但是，当管道从泵卸下时，该压力被释放而流体流动可在重力下重新开始。具有这种缺点的装置缺少流动控制机构。为了防止流体的这种自由流动，在现有技术中已披露了多种当管道没有插入泵时关闭管道的装置。这些装置可以是手动操作的夹具，或具有某种形式的自动流动控制机构的匣盒。
为了正确的操作，被夹紧的或闭塞的管道必须被操作以允许流体经管道流动。但是，并不罕见的是，紧急情况或其它使人分心的事物防碍了医务人员正确地将输液装置装入供给泵或从供给泵卸下。当输液装置没有被正确地装入泵或被不适当地卸下并且管道是打开的以允许流体流动时，常会发生自由流动的情况，在这种情况下，可在较短的时间段内向患者供应为预期剂量许多倍的溶液量。这在药剂含有强力药物或患者身体不够强壮来适应溶液的大量流入时特别危险。
已开发多种装置来试图防止自由流动的情况。但是这些装置典型地显著增加了输液装置的总成本，并且某些装置仅针对自由流动提供了很有限的防护。此外，其中的一些装置很复杂，使得医务人员难以正确地操作。
对这种系统的简化的一个尝试是利用输液匣盒，仅当匣盒被插入泵时该匣盒才可被操作以允许流体经管道流动。类似于在授予Hyman等人的美国专利No.5,904,668和授予Gray等人的美国专利No.6,165,154中所披露的类型的匣盒装置趋向于更复杂，且需要额外关联机构的动作，例如输液泵门、把手等的运动或关闭以充分地起作用。
因此，存在对于这样的输液泵和匣盒的需求，即该输液泵和匣盒相比现有技术提供了改进的性能：无需较复杂且易于使用，以快捷而方便地控制流体向患者的输送。本发明满足了这种需求。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种用于与输液泵相接合以将流体输送至对象的匣盒。该匣盒包括具有第一和第二端部的壳体，以用于保持经由其引导流体的柔性管道，其中所述管道构造成用于与输液泵的泵送机构接合，所述泵送机构提供流体经该管道的运动；以及与管道、壳体或匣盒关联并存在于壳体或匣盒之内或附近的防流阀机构。所述防流阀机构被抵靠管道偏压在不输送流体位置以防止经该管道的流动，并且包括与匣盒和防流阀机构操作地(operatively)关联的部件，以当壳体与泵接合时克服施力部件的偏压，从而允许流体经管道的流动。所述防流阀机构与管道、匣盒或壳体相关联或位于匣盒或壳体之内或附近。所述防流阀机构优选地包括可移动部件和施力部件，其中处于不输送流体位置的施力部件抵靠管道偏压可移动部件以防止经管道的流动。所述匣盒还包括与匣盒壳体和防流阀机构操作地关联的突耳部件，该突耳部件可在不输送流体位置与输送流体位置之间移动，在所述输送流体位置处，施力部件的偏压被去除从而允许流体经管道流动。所述突耳部件与匣盒和防流阀机构操作地关联从而克服施力部件的偏压。所述壳体构造成和尺寸设计成与专用的输液泵接合，其中在接合期间或之后，突耳部件被泵移至输送流体位置以允许流体经管道流动，而在将匣盒从泵卸下时或之前，突耳部件被释放使得施力部件返回至不输送流体位置以防止流体经管道的流动。
在该匣盒中，所述突耳部件可在匣盒与输液泵接合时将可移动部件移至输送流体位置以允许流体经管道流动，并且当匣盒从泵卸下时，突耳部件被释放，使得可移动部件返回至不输送流体位置以防止流体经管道流动，因此，突耳部件在不输送流体位置与输送流体位置之间的运动改变了施力部件的偏压。或者，突耳部件可在匣盒与输液泵接合之后将可移动部件移至输送流体位置以允许流体经管道流动，而且在匣盒从泵卸下之前突耳部件被释放。
匣盒的壳体优选地具有大致矩形形状且构造成和尺寸设计成安装到输液泵中的开口内，且管段初始成直线地被保持在匣盒的端部之间并位于壳体的刚性弯曲壁前方，使得当与泵的泵送机构接合时，该管段被精确地定位成与弯曲壁和泵送机构接触并位于这两者之间。
有利地，所述防流阀机构的施力部件包括压缩弹簧，所述防流阀机构的可移动部件包括挤压头，该挤压头具有与施力部件接触的较大的横截表面和与管道接触的较窄的横截表面，所述较窄横截表面集中了施力部件抵靠管道的力。此外，所述壳体可包括配准凹槽，以用于在匣盒与输液泵接合期间的对准。匣盒的壳体通常包括至少一个邻近管道的窗口，以允许监控或检测流体经管道的流动。在一个优选的布置结构中，所述壳体由模制塑料制成，所述管道由弹性材料或硅氧烷材料制成，且管道被保持在壳体中的入口和出口管道支承件之间。每个管道支承件可包括阳接头和阴接头，其中在入口支承件中，阳接头构造成和尺寸设计成安装到管道内，阴接头构造成和尺寸设计成接纳延伸至流体供应源的管道，在出口支承件中，阳接头构造成和尺寸设计成安装到管道内，阴接头构造成和尺寸设计成接纳延伸至对象的管段。
本发明的另一实施例涉及一种流体输送系统，该流体输送系统包括在此描述的匣盒中的一个以及输液泵，其中所述泵包括具有开口的泵壳体，所述开口构造成和尺寸设计成接纳或接合匣盒；以及致动机构，所述致动机构用于与一部件接合并由此使该部件在不输送流体位置与允许流体经管道流动的输送流体位置之间移动，并且其中仅当匣盒与泵接合、泵检测到匣盒已接合并且突耳部件处于输送流体位置时，泵送机构才接合柔性管道以提供流体经管道的运动。
所述泵可具有检测器，该检测器用于确定匣盒是否与泵和泵机构正确接合。所述泵送机构典型地以张紧管道所需的足够的量拉伸柔性管道，以允许每次泵送机构与匣盒接合时经管道流过正确的流体流量。此外，在匣盒与泵接合时或匣盒与泵接合之后，所述致动机构使得突耳部件在不输送流体位置与输送流体位置之间移动。因此，泵送机构处于固定位置且通过将匣盒移至与泵送机构接触而使柔性管道与泵送机构接合，或者当与输液泵相关联时匣盒处于固定位置，且通过将泵送机构移至与匣盒接触而使泵送机构与柔性管道接合。在某些实施例中，所述输液泵还包括至少一个与匣盒的配准凹槽接合的配准构件，以及至少一个与匣盒的窗口光学对准的传感器以监控或检测流体经管道的流动。
本发明的又一实施例涉及一种防止流体经输液装置的管道自由流动的方法，该方法包括在匣盒内设置与输液泵接合以将流体输送至对象的管道，并且为管道或匣盒设置防流阀机构，所述防流阀机构包括可移动部件和施力部件，其中当不与泵接合时，可移动部件和施力部件保持在不输送流体位置，使得施力部件抵靠管道偏压可移动部件，以防止经管道的流动，并且当匣盒与泵接合时或之后，施力部件被泵移至输送流体位置，在所述输送流体位置，可移动部件未被抵靠管道偏压，从而允许流体经管道流动。
此外，本发明涉及在此描述的防流阀机构或流体输送系统之一来防止流体经输液装置的管道自由流动的用途。所述防流阀机构设置在管道或具有壳体的匣盒上，或者与管道或具有壳体的匣盒相关联，且可用于防止流体经输液装置的管道自由流动。
附图说明
在附图和下文的详细描述中介绍了本发明的优选实施例，该实施例是对申请人所预期的最好模式的例证性说明，其中：
图1是匣盒的第一面以及第一和第二外壁的透视图。
图2是匣盒的第二面的视图，该视图示出用于观察流体流动的窗口。
图3A是匣盒的第一面的视图，该视图示出当未被插入输液泵时处于默认的被偏压的不输送位置的、附接至防流阀机构的突耳部件。
图3B是示出处于不输送位置时的防流阀机构的细节的放大内部透视图。
图4A是匣盒的第一面的视图，该视图示出当被插入输液泵时处于未被偏压的输送位置的、附接至防流阀机构的突耳部件。
图4B是示出处于输送位置时的防流阀机构的细节的放大内部透视图。
图5是匣盒的内部组件的透视图。
图6是示出壳体的另一实施例的匣盒的透视图，该壳体的第一和第二面的一部分未被切除以形成开口区域。
图7A-7D是示出匣盒管道和突耳部件与泵机构和用于将匣盒插入输液泵内的接合机构相接合的阶段的一系列视图。
具体实施方式
本发明总体上涉及一种流体输送系统，所述流体输送系统包括输液泵和匣盒，所述匣盒可与输液泵相关联以将流体输送至对象。
所述匣盒包括具有第一和第二端部的壳体，以保持通过其引导流体的柔性管道，其中该管道构造成与输液泵的泵送机构接合，所述泵送机构提供流体经管道的运动。该壳体具有带刚性弯曲壁的部段，在临近该部分处，该管段当与输液泵相关联以提供通过管道的流体运动时与泵送机构接合。该匣盒可包括防流阀机构以防止当未与泵接合时通过管道的自由流动。
匣盒可与专用的输液泵相关联，该专用输液泵控制流体从储器至对象的自由流动，且匣盒/泵流体输送系统提供该种流体的受控输送。匣盒通过与输液泵相关联而工作，无需与额外独立机构相互作用，并在从泵卸下之前或从泵卸下后即刻限制流体流动。输液泵与匣盒机构接合以允许流体受控地流向患者。
在第一实施例中，本发明涉及一种连接在流体储器例如IV袋与通至患者的静脉注射管线之间的匣盒。该第一实施例具有壳体，该壳体具有大致矩形形状以及构造成和尺寸设计成安装到输液泵中的开口内的宽度，且具有四个外壁和两个面。
彼此相对地设置的第一和第三外壁限定出用于保持通过其引导流体的管道的第一和第二端部。形成第一和第二端部的外壁各具有带开口的平壁，所述开口构造成和尺寸设计成与穿过该开口的入口或出口管道支承件相配合。在另一实施例中，管道支承件与壳体形成单个一体部分。管道支承件由此是壳体的模制特征而不是需要装配到匣盒壳体内的单独构件。
柔性管道被安装在管道支承件的阳接头上并成直线地被保持在匣盒的端部之间。该管道的位置穿过壳体的露出的或被覆盖的部段。
在第一和第三外壁之间并与之垂直的第二外壁具有两个直壁部段和位于这两个直壁部段之间的刚性弯曲壁部段，所述两个直壁部段限定出带有刚性弯曲壁的部段，在邻近所述带有刚性弯曲壁的部段处，该管段当与输液泵相关联以提供流体经管道的运动时与泵送机构接合。刚性弯曲壁构造成和尺寸设计成允许输液泵的泵送机构自由旋转，且在任一侧具有开口，柔性管道可穿过所述开口。当与泵相关联时，该管段被定位成与弯曲壁和泵送机构接触并位于这两者之间。该弯曲壁必须是适合地坚固和刚性的以经受住泵送机构的反复动作。
壳体具有与外壁成垂直关系的第一面。该第一面可以构造成矩形并且尺寸设计成与壳体的四个壁的外部尺寸相匹配，或者具有构造成和尺寸设计成与第三外壁的弯曲壁部段相符的切除部分。该第一面具有配准凹槽和开口，所述配准凹槽构造成和尺寸设计成接纳输液泵的相匹配的凸起部分，突耳部件可穿过所述开口突出。
壳体在第一面的相对侧上具有与外壁成垂直关系的第二面，所述第二面可构造成矩形并且尺寸设计成与壳体的四个壁的外部尺寸相匹配，或者具有构造成和尺寸设计成与第三外壁的弯曲壁部段相符的切除部分。由此，具有切除部分的第一和第二面形成了使管道露出的开口区域，而矩形面覆盖并保护管道。该第二面具有至少一个开口，但优选具有位于壳体的相对端的两个开口。所述开口与管道的位置对齐并起窗口的作用以允许观察流体以及任何气泡或异物的存在。这在当弯曲部段内的管道被两个面覆盖并由此阻碍了对该段管道的观察时尤其重要。
所述匣盒具有与壳体相关联的防流阀机构，所述防流阀机构包括可移动部件和施力部件。可移动部件包括挤压头和突耳部件，所述突耳部件垂直于可移动部件和施力部件的朝向延伸通过壳体的第一面内的开口。施力部件抵靠管道偏压可移动部件，以防止当匣盒未与输液泵相关联时的流体流动。用于偏压可移动部件的施力部件可以是压缩弹簧、板簧或弹性构件。可移动部件在与施力部件接触的一侧具有较大表面，而在与管道接触的一侧具有较窄表面。该较窄表面的作用是集中施力部件的力，并改进可移动部件在管道上的关闭作用。可移动部件和挤压头的整体构型可具有若干个形状，最优选的形状是T形或楔形。可移动部件也可在与压靠管道的一端相对的一端处具有底座，所述底座将施力部件保持就位。
突耳部件与壳体和防流阀机构操作地相关联，并可在不输送流体位置与输送流体位置之间移动。当匣盒与泵相关联时，突耳被推回，由此使相关联的可移动部件退出与柔性管道的接触，并增加施力部件内所储存的力。当匣盒与输液泵分离时，施力部件内储存的力被释放并使可移动部件和相关联的突耳部件返回至被偏压的不输送流体位置。
突耳部件也可设计成当匣盒不与输液泵相关联时固定在开启的输送流体位置一段较长的时间，以防止管道变得被持久压缩或变形。这种压陷、卷曲或变形会影响流体经管道的流动，导致即使匣盒和输液泵在其它方面都正常工作时也产生不正确量的流动。突耳部件可通过利用插头而被保持在打开位置，所述插头被安装到突耳部件107与壳体面50的边缘之间的开口57内。然后插头可被推出以致动匣盒并使防流阀机构返回至被偏压的不输送流体位置。也可使用与匣盒相关联的插销、抓爪和挂钩将突耳保持在用于存储的开启的输送流体位置，并随后在要使用匣盒时将它们卸下。
在另一实施例中，本发明涉及一种可重复使用的匣盒，该匣盒在流体储器与患者之间的管道上滑动。该第二实施例具有壳体，该壳体具有大致矩形形状以及构造成和尺寸设计成安装到输液泵中的开口内的宽度，且具有四个外壁和两个面。
所述外壁中的两个限定出用于保持通过其引导流体的管道的第一和第二端部。形成第一和第二端部的外壁各具有带开口的平壁，所述开口构造成和尺寸设计成安装穿过该开口的入口管道支承件或出口管道支承件。
入口和出口管道支承件是具有开口的套管，所述开口适当地尺寸设计成和构造成允许柔性管道被穿过套管推动，但仍保持密合地就位。套管防止匣盒在匣盒不与输液泵相关联时从管道滑下，并且防止管道在匣盒与泵相关联时滑动。
输液泵构造成和尺寸设计成与相关匣盒相关联。该泵具有可使匣盒插入的开口，或具有可使匣盒落坐的压陷或凹部。
本发明的另一实施例涉及一种流体输送系统，所述流体输送系统包括输液泵和带管道的匣盒，所述管道构造成用于接合输液泵的泵机构以精确并可重复地将流体输送至对象。
该匣盒有利地包括具有第一和第二端部的壳体，以保持通过其引导流体的柔性管道，其中所述管道构造成用于接合输液泵的泵送机构，所述泵送机构提供通过管道的流体运动。该管段在与泵送机构接合之前初始优选成直线地被保持在匣盒的第一和第二端部之间。壳体的第一和第二端部以及壳体的位置至少部分地限定出流动路径，管道沿该流动路径被张紧以供流体在其中流动，并且该管段被精确且可重复地定位在流动路径中，使得拉伸柔性管道的泵送机构可重复地张紧管道，从而允许流经管道正确的流体流量。该流动路径有利地且至少部分地在壳体的刚性弯曲壁前方被限定，其中固定的、刚性的弯曲壁形成与泵送机构相对的凹形。当与泵的泵送机构接合时，这段管道在泵送机构与管道的每次接合时均与弯曲壁和泵送机构接触并位于这两者之间。在泵送机构与管道的每次接合时，泵送机构均精确且可重复地拉伸柔性管道并促使其与弯曲壁进行接触以张紧管道，从而允许流经该管道正确的流体流量。
所述管道在以下情况下可被移动就位：当匣盒与泵的接合使得管道在其初始位置与管道同弯曲壁接触的输送流体位置之间移动，或可选地，在匣盒与泵接合之后，泵送机构移动以促使管道进入与弯曲壁接触的输送流体位置。
泵送机构或匣盒中的任一者可以是可移动构件，而另一者保持在固定位置。若泵送机构处于固定位置，则通过将匣盒移动至与泵送机构接触而使柔性管道被接合，而如果匣盒当与输液泵接合时处于固定位置，则通过将泵送机构移至与匣盒接触而使泵送机构与该柔性管道接合。
该匣盒优选地包括初始被抵靠管道偏压在不输送流体位置以防止经该管道的流动的防流阀机构和这样的部件，即该部件与匣盒和防流阀机构操作地关联从而克服当壳体与泵接合时施力部件的偏压以允许流体经管道流动。该壳体构造成和尺寸设计成与输液泵接合，其中在接合时或之后，该部件处于输送流体位置以允许流体经管道流动，而在匣盒从泵卸下时或之前，该部件处于不输送流体位置以防止流体经管道流动。
优选地，防流阀机构与管道、匣盒或壳体相关联或位于匣盒或壳体中或附近，且包括可移动部件和施力部件，其中处于不输送流体位置的施力部件抵靠管道偏压可移动部件以防止经管道流动；且其中可移动部件可在不输送流体位置与输送流体位置之间移动，在所述输送流体位置处，去除施力部件的偏压以允许流体经管道流动。
该匣盒壳体通常构造成和尺寸设计成与输液泵接合，其中该壳体具有大致矩形形状并构造成和尺寸设计成安装在输液泵中的开口内，或具有被构造成和尺寸设计成能够附接或连接至输液泵的外表面的形状和大小，并且该壳体包括配准凹槽以用于匣盒在与输液泵接合期间的对准。此外，该壳体包括至少一个邻近管道的窗口，以允许监控或检测流体经该管道的流动。该壳体由模制塑料制成，并且所述管道由弹性材料或硅材料制成。
该管道可被保持在壳体内的入口和出口管道支承件之间，其中每个管道支承件包括阳接头和阴接头，其中在入口支承件内，阳接头构造成和尺寸设计成安装到管道内，阴接头构造成和尺寸设计成接纳延伸至流体供应源的管道，在出口支承件内，阳接头构造成和尺寸设计成安装到管道内，阴接头构造成和尺寸设计成接纳延伸至对象的管段。
本发明的另一实施例涉及一种流体输送系统，所述流体输送系统包括如上所述的匣盒以及输液泵。该输液泵包括具有开口的壳体和泵送机构，所述开口构造成和尺寸设计成接纳匣盒，所述泵送机构与柔性管道接合并对其进行拉伸以将被拉伸的管道沿弯曲壁定位，从而提供足够的张紧力以允许精确而可重复的量的流体经该管道流动。输液泵和匣盒的组合还表示了本发明的另一实施例。
所述输液泵适当地构造成和尺寸设计成与配套的匣盒相关联，所述输液泵在第一实施例中具有使具有合适尺寸的匣盒插入的开口，在第二实施例中具有用于将匣盒附接和固定至输液泵的外表面的特征。泵内的开口可以是匣盒可朝边缘地滑入的狭槽，或者是在泵的可使匣盒坐入其中的一面内的压陷或凹部。用于将匣盒附接至输液泵外表面的特征包括突耳、夹子、插销、抓爪、紧固件或它们的任何组合。该匣盒可通过插入泵内的开口、压陷或凹部，或者通过利用上述特征附接或连接至输液泵外部而与输液泵接合。
所述输液泵典型地包括泵送机构，所述泵送机构与柔性管道接合，并以张紧管道所需的足够的量拉伸管道使之顺应流动路径，从而允许当泵送机构被接合时流经管道正确的流体流量。每次匣盒与输液泵相关，联泵送机构均将柔性管道拉伸至相同程度。
所述输液泵还可具有至少一个与匣盒的配准凹槽接合的配准构件，以及至少一个与匣盒的窗口光学对准的传感器以监控或检测流体经管道的流动。
本发明的另一实施例涉及一种通过输液装置的管道精确且可重复地分配流体的方法，所述方法包括在匣盒内设置管道，该管道与输液泵接合以将流体输送至对象，以及为匣盒设置壳体和流动路径，所述壳体具有用于保持通过其引导流体的柔性管道的第一和第二端部，并且所述流动路径至少部分地由刚性弯曲壁限定，使得所述壳体具有一管段，该管段当与输液泵的泵送机构关联时与输液泵的泵送机构接合，以被拉伸和定位在泵送机构与弯曲壁之间，从而提供流体经管道的运动。
在这种方法中，使用匣盒经由输液泵将流体精确地输送至对象，其特征在于该匣盒包括弯曲壁，使得当与输液泵的泵送机构接合时，所述管道被拉伸以至少部分地沿泵送机构与弯曲壁之间的流动路径被定位，从而将流体精确且可重复地输送至对象。该匣盒用于经由输液泵将流体精确且可重复地输送至对象。
本发明的又一实施例涉及在此公开的经由输液装置的管道将流体精确地输送至对象的匣盒、流体输送系统和/或泵中的一者的用途。如在此所解释的，所述匣盒包括至少部分地限定出流动路径的结构、例如弯曲壁，使得在与输液泵的泵送机构接合时，所述管道被拉伸以沿泵送机构与弯曲壁之间的流动路径被定位，从而将流体精确且可重复地输送至对象。
参考图1，可见根据本发明的优选匣盒1的各个构件。匣盒1包括壳体5、柔性管道75和管道支承件15和35。柔性管道75横跨由第二外壁20的第一直壁部段22和第二直壁部段28之间的刚性弯曲壁25形成的部段。该柔性管道穿过在弯曲壁25的任一侧上的开口24以与入口管道支承件15和出口管道支承件35会合。突耳部件107从防流阀机构100的可移动部件103延伸穿过第一面50中的开口57，以充分地接合与输液泵相关联的致动机构。配准凹槽53布置在第一面50中以接纳输液泵的凸起特征，所述凸起特征构造成和尺寸设计成安装到匣盒中的配准凹槽内。所述配准凹槽可具有各种长度、截面尺寸和形状，包括但不限于三角形、方形、矩形、“T”形和圆形。
参考图2，柔性管道75位于入口管道支承件15与出口管道支承件35之间。当柔性管道75被泵机构压靠在刚性弯曲壁25上时，可通过壳体5的第二面60内的开口68观察通过柔性管道的流体流动。这也允许利用气泡检测或其它监控装置以确保流体适当地流经管道75。
参考图3A，延伸穿过壳体5的第一面50中的开口57的突耳部件107处于默认的不输送流体位置，在所述不输送流体位置处，如图3B所示地，施力部件110压靠可移动部件103，使得挤压头105抵靠加固件109压缩柔性管道75，由此防止流体流动。
参考图4A，延伸通过壳体5的第一面50中的开口57的突耳部件107可被移至被致动的输送流体位置，在所述输送流体位置处，如图4B所示，通过可移动部件103远离柔性管道75地退回，施力部件110的尺寸减小且伴随地所储存的力增加，这释放了挤压头105抵靠柔性管道的力并由此允许自由的流体流动。这种运动在匣盒被插入设计成接纳该匣盒的配套的输液泵时或随着该插入自动实现，或者由在泵壳体本身中的机构实现，以仅当泵被致动时才移动突耳并打开阀。该泵包括常规的辊子或指状部件，所述辊子或指状部件当被致动以运行时压缩管道以促使流体经该管道流动。如所指出的，在泵被致动时，防流阀机构被移至管道未被阻塞的位置以允许流体流动。当匣盒从泵脱离时，或当泵被解除致动时，防流阀机构返回至不输送流体位置，以防止任何经管道的流动，由此避免了任何不期望的自由流动情况。
参考图5，参照在任一侧上具有位于第二外壁20的第一直壁部段22与第二直壁部段28之间的开口24的刚性弯曲壁部段25，可以清楚地看到在壳体5内的防流阀机构100、柔性管道75、入口管道支承件15和出口管道支承件35的内部布置结构。施力部件110布置在第四直壁部段40与可移动部件103之间，由此使挤压头105压靠柔性管道75，因此使管道被压靠加固件109而关闭，所述加固件109邻近第二外壁20的第一直壁部段22。
防流阀机构优选地如图所示位于匣盒的入口侧上，但其也可位于出口侧上。
尽管如果需要的话壳体也可具有其它形状以安装到泵内，但壳体5优选为矩形，其具有适合安装到输液泵内的尺寸和宽度。所述壳体由适合在医疗环境下使用的不会破裂或导致污染的材料制成，并可以是一次性的或能够被清洗、高压灭菌或消毒以供随后再次使用。通常，工程塑料用于此目的。壳体允许将施力部件、可移动部件和管道支承件容易且可靠地放置在关闭的壳体内。壳体可由两个或多个模制件形成，所述模制件随后与其它内部构件进行装配和密封。壳体可以是永久密封的，或由突耳、夹子、插销、抓爪、紧固件或它们的任何组合保持在一起，以允许日后为了清洗或更换而接近内部构件。
尽管第四外壁40可具有其它轮廓、质地、开口或特征，但其优选为坚固的平面，在将匣盒1插入输液泵或固定至输液泵的外表面时该坚固的平面可被容易地推靠。
第二外壁20具有构造成和尺寸设计成接合输液泵和泵送机构的直部段和弯曲部段。刚性弯曲壁25构造成和尺寸设计成接纳输液泵的轮和辊子，因此当泵工作时这些部件可自由旋转，且辊子可适当地压缩柔性管道75以产生泵送作用。该匣盒设计成使得弯曲壁足够坚固和刚硬，以在输液泵的辊子或指状件重复地压靠柔性管道从而抵靠壁压缩该管道时保持弯曲壁的形状。弯曲壁在开口24处的边缘优选为成斜面的以避免有角部，所述角部当匣盒1被插入输液泵并且输液泵轮和辊子将柔性管道推回至抵靠弯曲凹腔时会夹住柔性管道。
在刚性弯曲壁部段的任一侧上的开口24被适当地确定大小、构造及尺寸，以允许当匣盒被插入输液泵时柔性管道75顺应弯曲凹腔的轮廓，而没有通过压靠弯曲壁的任一边缘而完全夹断流动，并且在壳体没有被插入输液泵时，当柔性管道在两个管道支承件之间以直通位置固定时，开口24与柔性管道对齐。
每次当匣盒与泵送机构接合时，柔性管道的与匣盒和泵的构型和尺寸相配合的固定位置和长度在该柔性管道内产生相同量的张紧力。然后，泵送机构与匣盒的接合在柔性管道内形成了适当的张紧力，以允许当泵工作时产生正确且精确量的流体流动。
在一个实施例中，第一外壁10具有开口12，所述开口12构造成和尺寸设计成保持穿过该开口的入口管道支承件15，第三外壁30具有开口32，所述开口32构造成和尺寸设计成保持穿过该开口的出口管道支承件35。
在另一实施例中，管道支承件模制成第一和第三外壁的一部分，以与壳体壁形成单个一体部分。
在任一实施例中，管道支承件15和35可具有的形式为：管接头，所述管接头连接固定在管接头之间的单独的柔性管段与在入口和出口侧上的不同的管道；或者套管，所述套管的内径适当地尺寸设计成被推套在单件式柔性管道上并将该柔性管道密合地保持在两个套管之间，以防止当匣盒不与输液泵关联时匣盒从管道滑下。
所述管道支承件可由允许观察流体流动、可检测或监控任何气泡或堵塞物的透明材料制成。或者，如在本文下面所述的，为此可在壳体内设置窗口。
当不是壳体的模制构件时，用于连接不同管段的管接头优选地具有立方形的中间部段，所述中间部段的大小、构型和尺寸设计成可在第一外壁开口12或第三外壁开口32处被保持在壳体内就位，所述管接头具有从所述中间部段伸入壳体的一个圆形阳接头，该圆形阳接头的外径可使柔性管道被推套在该外径上以形成气密密封，以及具有从所述中间部段伸出壳体5的一个圆形阴接头，该圆形阴接头的内径可使静脉注射管线被推入该内径以形成气密密封。所述阳接头可具有倒钩以更好地固定柔性管道。但是，这种布置结构为优选的，也可采用其它设计来以在此所描述的方式和位置保持管道。
当不是壳体的模制构件时，用于保持柔性管段的套管优选地具有立方形的中间部段，所述中间部段的大小、构造和尺寸设计成可在第一外壁开口12或第三外壁开口32处被保持在壳体内就位，所述套管具有从所述中间部段伸入壳体的内部应力卸放部分，和从所述中间部段伸出壳体的外部应力卸放部分。所述套管具有一孔，该孔的直径尺寸设计成紧密地安装在穿过该套管的柔性管道上。所述套管密合地保持柔性管道75，使得如果允许匣盒从管道悬吊，匣盒也不会从管道滑下，并防止当匣盒被插入输液泵时由于输液泵在管道上的拉动动作而导致柔性管道内的张紧力的变化。
柔性管道75可由任何弹性材料制成，所述弹性材料优选为透明柔性的医用级材料，例如最优选为硅氧烷。
防流阀机构100包括可移动部件103，所述可移动部件103在与挤压头105相对的面处与施力部件110操作地关联。可移动部件的与施力部件接触的面适当地定尺寸成允许施力部件与可移动部件之间充分接触，以将施力部件的力传递至挤压头。可移动部件的面优选地具有凸起的或凹入的特征，所述特征可使施力部件落坐，从而使施力部件保持被对准并防止两个构件之间失去接触。
可移动部件103优选地在施力部件接触端具有较宽尺寸而在挤压头105端具有较窄尺寸，并且具有突耳部件107，该突耳部件107从可移动部件103的一个面垂直于施力部件110和挤压头105的轴线延伸。所述挤压头可具有不同形状，例如“T”形、“U”形、“V”形或楔形。这些形状将施力部件的力集中至一较小区域，从而改进在处于默认的不输送位置时在柔性管道上的关闭动作。挤压头的与管道接触的端部的形状可以具有平面、具有一定范围的半径的弯曲面或尖角，其中弯曲面是优选的实施例。这种弯曲端面降低了在可移动部件处于不输送位置时管道的变得卷曲的部分上的磨损。
挤压头105压靠柔性管道75的一侧并抵靠相对侧上的加固件109来压缩柔性管道75，由此关闭管道并且在匣盒没有被插入输液泵时防止任何自由的流体流动。
突耳部件107从可移动部件103垂直于挤压头延伸通过壳体5的第一面50内的开口57。突耳部件107足够长以延伸到壳体5的第一面50上方，并且与输液泵上的致动机构接合，这使得当匣盒1与输液泵相关联时可移动部件103退回并增加了施力部件110内储存的力。可移动部件103由坚韧的抗冲击材料制成，所述材料足以在匣盒与输液泵相关联时承受突耳与输液泵致动机构的重复接合同时抵抗施力部件的力，以及当匣盒从泵分离时承受挤压头与柔性管道之间的接触。
施力部件110布置在第四外壁40与可移动部件103之间，其由此将通过挤压头105的力转变成压缩柔性管道75。当匣盒1与输液泵相关联时，施力部件所储存的力增加，致动机构与突耳部件107之间的接触使得防流阀机构100退回。施力部件优选为由不锈钢或其它适用于医疗环境中的材料制成的圆形压缩弹簧，但其也可以是板簧、杆或弹性元件。施力部件具有足够的强度以当突耳被释放时将柔性管道完全地挤压至关闭，但当匣盒与输液泵相关联时该施力部件可被压缩。力通过挤压头施加至管道，所述挤压头可具有不同形状，例如“T”形、“U”形、“V”形或楔形。这些形状导致在挤压头与柔性管道之间形成较小的接触表面，由此集中了由施力部件施加的力。
参考图6，壳体5的第一面50优选为矩形以与壳体的外壁的尺寸相匹配，但可具有弯曲的切除部分，所述弯曲的切除部分构造成和尺寸设计成与第二外壁20的直壁部段22、28和弯曲壁部段25相匹配，以与第二面的切除部分相结合形成开口区域，由此露出管道75(见图1)。第一面50具有开口57，所述开口57适当地定位以允许活塞103的突耳部件107延伸穿过该开口并延伸到第一面上方。第一面50具有两个配准凹槽53，所述配准凹槽53构造成和尺寸设计成接纳输液泵上的凸起特征。凹槽53使匣盒1偏置(polarize)，使得匣盒仅可以一种方式被插入输液泵。凹槽的优选形状为直的。
壳体5的第二面60的形状优选为矩形以与壳体的外壁的尺寸相匹配(见图6)，但可具有弯曲的切除部分，所述弯曲的切除部分构造成和尺寸设计成与第二外壁20的直壁部段22、28和弯曲壁部段25相匹配，以与第二面的切除部分相结合形成开口区域，由此露出管道75(见图1)。第二面60具有位于弯曲的切除部分的相对侧上的两个开口68，所述两个开口68当柔性管道被入口和出口管道支承件15、35保持在直通位置时与柔性管道的位置对齐。这些开口允许对流体流动以及气泡或堵塞物的出现进行观察。
面50、60或壁40中的任一个可具有用于将施力部件保持在其适当位置的特征。
参考图7A-7D，匣盒和输液泵包括匣盒/泵流体输送系统3。参考图7A，输液泵2包括壳体205，该壳体205容纳与匣盒1的柔性管道75接合的泵机构210、可与匣盒上的突耳部件107接合的致动机构220，以及用于将匣盒附接或连接至壳体的可选特征(未示出)。
泵壳体201构造成和尺寸设计成接纳和接合匣盒1。可通过将匣盒1插入壳体的面中之一内的开口230、凹部或压陷来实现接合，其中所述开口230、凹部或压陷构造成和尺寸设计成接纳匣盒，或者可通过将匣盒附接或连接至壳体的外部上的位置来实现接合。所述匣盒可由某些特征如突耳、夹子、插销、抓爪、紧固件或它们的任何组合被附接或连接以及固定。
泵机构210包括一个或多个围绕可自由旋转的中心毂215布置的辊子212或指状件，且构造成和尺寸设计成当与柔性管道接合时安装到由匣盒的刚性弯曲壁25限定的区域内。泵机构210通过挤压在泵机构210的辊子212或指状件与匣盒的刚性弯曲壁25之间的管道来拉伸管道75和向管道75施加张紧力。所述拉伸和张紧的发生是由于使得初始被成直线地保持在匣盒端部之间的管段在被泵机构接合时采取了较长的路径(见图7C)。这种接合使得管道顺应刚性弯曲壁与泵机构之间的空间(见图7D)。管段75与弯曲壁25和泵送机构辊子212接触并在这两者之间被压缩，因此泵可通过管道输送流体。泵送机构在每一次与匣盒接合时均在柔性管道内形成相同量的张紧力，这种张紧力允许当泵送机构被致动时使正确且精确量的流体经管道流动。每次匣盒与泵接合时的定位、张紧和流体流动量均可重复。泵机构的动作使正确且精确量的流体受控地流经柔性管道，并在(泵)停止时限制了流体经管道的流动。
当匣盒接合或插入泵时，泵送机构可通过利用检测匣盒的存在的传感器或触发器而自动移动以与管道接合。泵送机构从退回位置到与柔性管道接合的伸出位置的运动可利用马达、活塞或类似的驱动机构实现。泵送机构可沿在初始位置与使管道在弯曲壁25与泵送机构辊子212之间被压缩的位置之间的直线或圆形路径而行。泵送机构优选地在管道所在平面内移动，使得辊子以适当角度接触管道和以适当的量拉伸管道，从而使管道被精确地定位成与弯曲壁和泵送机构接触并位于这两者之间。
在另一实施例中，泵送机构可绕与管道的轴线平行的轴线旋转，使得泵送机构从垂直于匣盒所在平面的位置摆转至管道所在平面内的位置。
输液泵2具有用于接合防流阀机构100的突耳部件107的致动机构，使得突耳部件107在不输送流体位置(见图3A)与允许流体经管道的流动的输送流体位置(见图3B)之间移动。
所述致动机构可包括突出物或壁220中的任一个，所述突出物或壁220在匣盒与泵接合时与突耳部件107接触，以将突耳移至输送流体位置并在匣盒被插入输液泵之后将该突耳保持在那里(见图7C-7D)。
突出物或壁220从泵的壳体延伸并适当地构造成和尺寸设计成伸入突耳部件的路径，由此防止当匣盒被插入泵时(见图7C-7D)突耳向泵壳体5的开口230内移动超过特定距离。所述突出物可以是与位于突耳部件路径内的突耳部件具有基本上相同尺寸的凸起特征。所述突出物可具有任何可阻挡突耳部件运动的形状，但优选为楔形，所述楔形具有与突耳接触的平坦面和远离接触面向后倾斜的楔部。这种布置结构在突耳107与致动机构220之间提供了最大的接触表面，从而具有足够的强度和耐用性以没有磨损或断裂地承受匣盒的反复插入。所述突出物应适当地确定尺寸以避免干涉匣盒向输液泵内的实际插入。所述壁垂直地跨突耳部件的路径延伸，其中垂直于突耳部件路径的壁的长度至少大于突耳部件的宽度，并可延伸跨过输液泵壳体内的开口的整个长度。
在另一实施例中，所述致动机构可以是臂或多构件组件，所述臂或多构件组件构造成和尺寸设计成使得突耳部件在不输送流体位置与输送流体位置之间移动。所述致动机构可在匣盒接合或插入泵时、匣盒接合或插入泵之后、或泵送机构与匣盒的柔性管道接合时或之后移动突耳部件。所述致动机构在移动突耳部件时可独立于匣盒和泵送机构移动。使匣盒接合输液泵、接合泵送机构，以及使防流阀机构在输送与不输送位置之间移动的顺序，以及使匣盒脱离的反向顺序均可以被改变以适应流体输送系统应用的特定要求。
所述致动机构的运动可由匣盒与泵或泵送机构的接合、对泵送机构的致动而触发，或可由单独的触发活动而自动触发，或在某些选定时间由用户手动触发。当泵送机构与匣盒的接合促使致动机构将突耳部件推至输送流体位置时，突耳部件的运动可以被充分延迟以允许泵送机构辊子212在防流阀机构100被移至输送流体位置之前将管道75挤压至关闭。这允许在一个位置处释放对柔性管道的压缩之前先在另一个位置处压缩柔性管道，由此防止任何经管道的暂时泄漏。
致动机构与突耳部件的接合可在匣盒与泵接合或被插入泵后通过利用传感器、开关或触发器自动地开始。致动机构与突耳部件的接合也可通过用户启动泵或独立地致动传感器、开关或触发器而手动开始。可利用驱动机构例如马达、活塞或类似装置实现致动机构的接合突耳部件的运动。所述驱动机构可直接移动致动机构，或可直接移动泵送机构并通过与泵送机构的关联而移动致动机构。
将匣盒从泵卸下可使致动机构自动脱开并释放突耳部件，使得施力部件返回至偏压的不输送流体位置，以防止流体经管道的流动。或者，当输液泵致动机构在匣盒被插入输液泵之后与突耳部件107接合以允许在将防流阀机构100移至输送流体位置之前由泵送机构辊子212压缩柔性管道时，致动机构将脱开和释放突耳部件107，使得施力部件110使可移动部件103返回至不输送流体位置，从而防止在辊子的压缩被释放并且匣盒从泵卸下之前流体经管道的流动。这防止了任何经管道的暂时泄漏。
使匣盒与输液泵相关联、接合泵送机构，以及使防流阀机构在输送与不输送位置之间移动的顺序，以及使匣盒脱离的反向顺序均可以被改变以适应流体输送系统应用的特定要求。
所述输液泵也可具有一个或多个与匣盒的配准凹槽接合的配准构件。所述配准构件可以是销、凸起的导轨或其它构造成和尺寸设计成安装到匣盒面中的配准凹槽内以防止匣盒以不正确的方式或定向与泵相关联的凸起特征。所述配准凹槽可具有多种长度、横截面尺寸和形状，包括但不限于三角形、方形、矩形、“T”形和圆形。
这些描述仅是对本发明优选实施例的例证性说明，而并不意在以任何方式限制本发明。本发明的其它修改和替代实施例对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (13)

1.一种用于与输液泵(2)接合以将流体输送至对象的匣盒(1)，所述匣盒包括：
具有第一和第二端部(10，30)的壳体(5)，每个端部包括一开口(12，32)，穿过所述开口安装有入口和出口管道支承件(15，35)，所述壳体还具有一流体经其被引导的柔性管道(75)，其中所述管道(75)被入口和出口管道支承件(15，35)保持并构造成用于与所述输液泵(2)的泵送机构(210)接合，所述泵送机构提供流体经所述管道(75)的运动；
防流阀机构(100)，所述防流阀机构通过施力部件(110)被抵靠所述管道(75)偏压在不输送流体位置，以防止经所述管道的流动；以及
一突耳部件(107)，该突耳部件与所述防流阀机构(100)操作地关联并且布置成能够在不输送流体位置与输送流体位置之间移动，在所述输送流体位置处，所述施力部件(110)的偏压被克服；
所述突耳部件(107)设计成与所述输液泵(2)的致动机构(220)接合；
其中所述壳体(5)构造成和尺寸设计成用于与所述输液泵接合。
2.根据权利要求1所述的匣盒(1)，其特征在于，所述防流阀机构(100)与所述管道、匣盒(1)或壳体(5)相关联，或位于所述匣盒(1)或壳体(5)中或附近，并且包括可移动部件(103)和施力部件(110)，其中所述可移动部件(103)包括挤压头(105)，所述突耳部件(107)垂直于所述可移动部件(103)和施力部件(110)的朝向延伸通过壳体(5)的面(50)内的开口(57)。
3.根据权利要求2所述的匣盒(1)，其特征在于，当所述匣盒(1)与所述输液泵(2)接合时，所述突耳部件(107)构造成将所述可移动部件(103)移至所述输送流体位置，以允许流体经所述管道(75)流动，当所述匣盒(1)从所述泵(2)卸下时，所述突耳部件(107)被释放，使得所述可移动部件(103)返回至所述不输送流体位置，以防止流体经所述管道(75)流动，由此使所述突耳部件(107)在所述不输送流体位置与所述输送流体位置之间的运动改变了所述施力部件(110)的偏压。
4.根据权利要求2所述的匣盒(1)，其特征在于，在所述匣盒(1)与所述输液泵(2)接合之后，所述突耳部件(107)构造成将所述可移动部件(103)移至所述输送流体位置，以允许流体经所述管道(75)流动，在所述匣盒(1)从所述泵(2)卸下之前，所述突耳部件(107)被释放，使得所述可移动部件(103)返回至所述不输送流体位置，以防止流体经所述管道(75)流动，由此使所述突耳部件(107)在所述不输送流体位置与所述输送流体位置之间的运动改变了所述施力部件(110)的偏压。
5.根据权利要求1所述的匣盒(1)，其特征在于，所述匣盒(1)的所述壳体(5)具有大致矩形形状，并构造成安装到所述输液泵中的开口(230)内，其中所述壳体(5)包括位于所述第一和第二端部(10，30)之间并与之垂直的外壁(20)，所述外壁具有两个直壁部段(22，28)和位于这两个直壁部段之间的刚性弯曲壁部段(25)，所述管道(75)初始成直线地被保持在所述匣盒(1)的所述端部(10，30)之间且在所述壳体(5)的所述刚性弯曲壁(25)前方，使得当与所述泵(2)的所述泵送机构(210)接合时，所述管道的管段被精确地定位成与所述弯曲壁(25)和所述泵送机构(210)接触并位于所述弯曲壁(25)与所述泵送机构(210)之间。
6.根据权利要求2所述的匣盒(1)，其特征在于，所述施力部件(110)包括压缩弹簧，所述防流阀机构的所述可移动部件(103)包括挤压头(105)，所述挤压头具有与所述施力部件(110)接触的相对较大的横截表面和与所述管道(75)接触的相对较窄的横截表面，所述相对较窄的横截表面集中了所述施力部件(110)抵靠所述管道(75)的力。
7.根据权利要求1所述的匣盒(1)，其特征在于，所述匣盒(1)的所述壳体(5)包括配准凹槽(53)，所述配准凹槽用于所述匣盒(1)在与所述输液泵(2)接合期间的对准，其中，所述壳体(5)包括至少一个邻近所述管道(75)的窗口(68)，以允许监控或检测流体经所述管道的流动。
8.根据权利要求1所述的匣盒(1)，其特征在于，所述壳体(5)由模制塑料制成，所述管道(75)由弹性材料或硅氧烷材料制成，其中，每个管道支承件(15，35)包括阳接头和阴接头，各入口和出口管道支承件(15，35)的所述阳接头构造成和尺寸设计成安装到所述管道(75)内，各入口和出口管道支承件(15，35)的所述阴接头构造成和尺寸设计成接纳延伸至流体供应源或延伸至一对象的管道。
9.一种流体输送系统，包括：
a)根据权利要求1-8中任一项所述的匣盒(1)；以及
b)输液泵(2)，
其中，所述泵(2)包括带有开口(230)的泵壳体(205)和致动机构(220)，所述开口构造成接纳所述匣盒(1)，所述致动机构设计成用于接合所述突耳部件(107)并由此使得所述突耳部件在所述不输送流体位置与允许流体经所述管道(75)的流动的所述输送流体位置之间移动，并且，所述泵(2)包括泵送机构(210)，所述泵送机构设计成当所述匣盒(1)与所述泵(2)接合时与所述柔性管道(75)接合以提供流体经所述管道的运动，其中所述致动机构(220)设计成在移动所述突耳部件(107)时独立于所述匣盒(1)和所述泵送机构(210)移动。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述泵送机构(210)设计成以张紧所述管道所需的足够的量拉伸所述柔性管道(75)，以允许每次所述泵送机构(210)与所述匣盒(1)接合时流经所述管道(75)正确的流体流量。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述致动机构(220)设计成在所述匣盒(1)被插入所述输液泵(2)时或在所述匣盒(1)被插入所述输液泵(2)后延迟一段时间之后使所述匣盒(1)的所述突耳部件(107)自动地在所述不输送流体位置与输送流体位置之间移动。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述泵送机构(210)处于固定位置，通过将所述匣盒(1)移至与所述泵送机构(210)接触而使所述柔性管道(75)与所述泵送机构接合，或者所述匣盒(1)当与所述输液泵相关联时处于固定位置，通过将所述泵送机构移至与所述匣盒接触而使所述泵送机构与所述柔性管道(75)接合。
13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述壳体包括配准凹槽，所述配准凹槽用于所述匣盒在与所述输液泵接合期间的对准，所述壳体具有大致矩形形状，并构造成和尺寸设计成安装到所述输液泵中的开口内，所述输液泵(2)包括至少一个与所述匣盒(1)的所述配准凹槽(53)接合的配准构件，以及至少一个与窗口(68)光学对准以监控或检测流体经所述管道(75)的流动的传感器。
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