CN102762909A - 具有连接件和至少一个用于输送流体的中空元件的装置 - Google Patents

Abstract

在一装置中，该装置具有用于引导流体的至少一个第一中空元件，并且具有连接件，以能够且容易简单和可靠地连接到第二中空元件，所述连接件的卡合元件具有闭锁面，该闭锁面在连接状态下接触抵接面，其中第二中空元件制成为能径向变宽的卡合环。

Description

具有连接件和至少一个用于输送流体的中空元件的装置

本发明涉及一种具有中空元件和连接件的装置，所述中空元件例如为管、软管或类似部件，以用于引导例如气体或液体的流体，所述连接件用于将所述中空元件连接到至少一个另外的中空元件。

在将不同的管、软管或引导流体的其它线路彼此可靠且牢固地连接的技术中经常存在问题。

为此，已知多个或多或少复杂和/或昂贵的解决方案，这些方案能在特定的环境条件下实现。在该方面，诸如难以接近连接点或者待建立的连接的小的构造尺寸之类的特殊环境条件需要特殊的解决方案。还可能存在这样的特殊需求：除了连接的密封性，该连接还应该是可动的，例如能围绕其纵轴线旋转。

例如，在当这样的中空元件以软管或套管的形式存在时的医学工程领域中遇到了特别要求的边界条件，在所述软管或套管中体液、生物相容性液体或其他液体必须被输送到体内。这样的连接例如难以在外科手术过程期间接近，并且一方面必须能够在短时间内建立可靠的密封，另一方面必须能够以节省空间的方式适应个体的尺寸。

已知的是将这种连接作为带有径向密封的压接连接建立在用于软导管的套管适配器中，例如，如在德国实用新型DE 202 18 931U1中所提出的那样。

例如从德国公开文献DE 10 2006 035 257A1已知一种插件式导管连接。

最后，还已知用于将中空元件连接到血管的连接件，例如，从加拿大专利CA2376118A1已知的T形连接件能够被导入血管中。

最后，从WO2004/001272A1已知一种用于套管的连接装置，所述套管具有联接器，该联接器允许在待被连接的套管之间闭锁连接。

对照现有的背景技术，本发明的基本目的在于实现一种最初指明类型的装置，该装置的构造特别简单，并且依此实现特别简单的操纵。

通过权利要求1的特征实现本发明的该目的。

为此，在第一中空元件处设置连接件，所述第一中空元件旨在能连接或被连接至第二中空元件，以引导流体，所述连接件具有可变形的卡合元件，该卡合元件具有闭锁面，该闭锁面构造成使得在两个中空元件的连接状态下与连接到第二中空元件的抵接面接触。根据本发明将所述卡合元件制成为能径向变宽的卡合环。因此所述闭锁面能具有完全连续的环形面或以类似扇形的方式中断的环形面。

这样的卡合环相对于单独的卡合元件(例如呈带有闭锁鼻部的卡合钩的形式)的优势在于能够被更容易地制造，例如以注射成型过程制造，其中单独的闭锁钩可能会折断或撕裂，这特别是在病人的身体内的外科手术技术中使用有负面影响。此外，卡合环能确保更牢靠的连接因为抵接面更大，并且能以简单的方式确保更高的闭锁力，即，卡合环的指向内的保持力，所述保持力抵靠卡合环的加宽部作用，从而确保建立的连接。

此外，卡合连接利用卡合环围绕纵轴线可简单地旋转，而不必担心由于闭锁鼻部的弯曲而使单独的闭锁鼻部被捕获或者被捕获在反向件处的不规则部处。然而，对应的闭锁连接能可被制成为可释放。

为了建立卡合连接，可在卡合环处设置呈锥形形式的出入斜面，该出入斜面在卡合环卡合抵接面之前影响卡合环的加宽部推到相反面上。

卡合环有利地是仅仅通过材料的弹性就能弹性扩宽，为此，卡合环能由弹性体，例如硅树脂弹性体制造。整个连接件，并且可选地还有第一中空元件和/或第二中空元件，能包括该材料。所述元件的简单变形性也因此可特别容易适应手术过程中的解剖环境。

然而，还可以设置成使得将其中一个中空元件制成为刚性管并且另一个中空元件制成为柔性套管。

除了由材料导致的弹性之外，卡合环通常还具有沿其纵向方向的径向狭缝，所述纵向方向平行于其对称轴线延伸并且所述径向狭缝容易径向变宽。

然而，通常还有利地是制造无狭缝的卡合环，以获得平滑的轮廓、筒状对称并因此围绕纵向轴线的良好旋转性。

根据本发明的该装置的操纵变得特别简单，因为至少卡合环能被径向向外翻卷到连接件的其它部件上。带有变宽的卡合环的连接件因此能相对于第二中空元件处于合适的位置，并且通过展开连接件而使翻卷逆向，以使卡合环抵靠着第二中空元件的抵接面。

当卡合环稳定地处于翻卷位置时是特别有利的。在这种情况下，卡合环已经能在病人体外被翻卷从而为手术或连接过程做准备，以在手术期间只需稍微努力就能通过卡合环的卡合而有效地建立相应的连接。为此，例如，只需抵轻微推靠卡合环就能实现卡合环的折回和反向翻卷。

为了以简单的方式在翻卷位置获得卡合环的稳定，根据本发明可以设置成使连接件在轴向限定区域中具有强度减弱的壁。这可以通过在连接件的周边处的对应轴向限定区域内设置切口或者在连接件的截面削弱的壁中设置切口来实现。在最简单的情况下，可在连接件处设置朝内或朝外的外周凹槽。连接件可以另选地或另外地还包括在轴向截面中比在其他区域中刚性较低的材料。

根据本发明能有利地设置成使得连接件形成为筒状，并且在两端具有相应的可径向变宽的卡合环，能径向变宽的卡合环与位于相应的中空元件处的相应抵接面协作。因此在卡合环位于在抵接面处的每种情况下，能通过卡合将连接件连接到第一中空元件和第二中空元件。因为在手术过程中连接件能选择性地首先卡合在第一中空元件上或第二中元空件上，然后能卡合在相应的其它中空元件上，因此改善整个装置围绕纵轴线的旋转性，并且获得操纵的更大可能性。

另选地，连接件也能够一体地连接到第一中空元件或第二中空元件，或通过粘接或焊接到所述第一中空元件或第二中空元件。这使得一定程度上能方便操作，因为建立连接所需的所有部件在连接点处绝对可用，而不用其它措施。在此情况下，一个卡合连接很少被建立，因为在制造时其被固定连接取代，从而在现场建立连接的总工作量减少。例如，连接件能与第一中空元件在注射成型过程中被一体地制造。

此外本发明涉及到上述种类的装置，其中，第一中空元件或第二中空元件制成为在其与卡合件相对的端部具有径向向外突出连接法兰的血管连接件。套管和血管之间的简单而可靠的连接例如旨在能够通过这样的血管连接件建立。为此，其通常将套管头缝合(移植)到血管上。这样的连接还不能象前述那样理想地工作，因为相应部件的几何形状不是或者不能理想地适应解剖情况。本发明应该在该连接中允许随后的位置修正特别简单，并且允许通过预先选择的几何参数尽可能好地适应解剖情况。此外，这样的血管连接件应该能以简单的方式连接到另一个中空元件，甚至没有较大的力作用于血管连接件上，或者在其连接到血管后也不必较大程度地移动。

根据本发明设置成用于在血管上最佳地密封，因为连接法兰具有凸密封面。该密封面在最简单的情况下能形成中空筒的表面的表面部分，因为它以笔直的方式沿一个方向(血管的纵向方向)延伸以及沿第二方向以圆形方式的横截面延伸。然而，连接面沿第二方向也具有非圆的近圆截面，例如椭圆形或其它近圆截面，以与相应的解剖学上真实存在的血管的横截面相对应。

有利的是血管连接件在其与连接法兰相对的端部具有锥形密封面。被连接到血管连接件的另一个中空元件的反向件能与所述密封面接触。在这方面，血管连接件的密封面可以具有锥形内轮廓或锥形外轮廓，其中另一个中空元件的反向表面在每种情况下均具有相应成形的反向表面。

有利的是还设置为使得血管连接件在其与连接法兰相对的端部具有球形引导面和/或密封面。为此，血管连接件例如能够在它的端部具有中空的球形内表面，另一个中空元件的反向件的球体的外表面的一部分被插入所述中空的球形内表面中，或者血管连接件能具有部分球形的外表面，该外表面密封地突出到反向件的中空球体的对应部表面中。

通过该结构确保血管连接件相对于待被连接到该血管连接件的中空元件各方向的枢转性和旋转性。

如果枢转性保持在严格的角度限制内，则能可靠地保证连接，并且能通过在其端部具有一个或更多个卡合环的上面描述种类的连接件能特别简单地建立所述连接。在这方面，在以下条件下能够被证明是非常有益的：连接件完全是弹性的，使得其朝待被连接的两个中空元件朝向彼此挠性地枢转，而不必使相应的显著地变形。

根据本发明的装置允许在多个中空元件(具体是医疗套管)之间的连接的建立简单而可靠，从而由于实现简单构造而保持小的制造工作量。所述种类的本身不具有卡合环的连接件的血管连接件的使用本身也能够是有利的，并且能实现特殊的技术目的。在这方面，在这样的连接件中，能够使用如上所述的球形密封面组合，或者能够通过对应的材料选择或者通过至少在连接件的长度的一部分处使用波纹软管来实现连接件的挠性。也能够想到具有带有可用的不同的预设偏移的多个对应的连接件。

本发明将被图示且随后在下面将参考附图中的实施方式被描述。

附图中：

图1以纵向剖面图示出第一中空元件和第二中空元件以及连接到第一中空元件的连接件；

图2是使连接件翻卷的图1的装置；

图3是中空元件彼此连接的图1的装置；

图4以纵向剖面图示出泵管和套管之间的连接；

图5以纵向剖面图示出套管的端部并且以截面图示出血管；

图6以三维图示出带有血管连接件的套管的端部和血管；

图7以截面图示出套管、血管连接件和血管；

图8以三维图示出图7的装置；

图9是处于连接状态下的图7的装置；

图10是设置在血管上的血管连接件的视图；

图11是图10的装置，其中将血管连接件相对于图10中所示的位置旋转；以及

图12以剖面图示出借助连接件连接到血管连接件的套管端部的装置，其中在血管连接件和套管端部之间设置有球接头。

图1在左部示出了作为用于使流体流过的中空元件的示例的作谓缝合环1，所述缝合环1例如能被缝合到心脏，并且被连接到内套管2的一端2b，在套管2的另一端2a可设置有血液泵。

然而，也可以设置用于其他目的另外套管而不是缝合环1。

缝合环1支承由硅树脂制成的弹性联接器3，该联接器3代表连接件，并且其被粘接到缝合环1。缝合环1能够借助连接件3被连接到套管2。为此，如图2所示，联接器3首先在内槽3c的区域内向外翻卷。在该位置，连接件通过使其具有抵接面3a的端部弹性扩宽并且对其对应地尽力进行径向压缩而被独立地稳定。在此位置，带有以这种方式制备的联接器的缝合环在手术过程中能够被容易操作。

套管2的端部2b被插入联接器3中，有利的是联接器的最窄区域3b的直径比套管的端部2b的直径小，从而在这里通过沿径向方向的弹性压力来实现密封。在将套管2插入联接器3中之后，连接器3的翻卷部分再次伸展，使得联接器3的抵接面3a与插入套管2中的刚性环4的抵接面4a协作。缝合环1和套管2因此也被沿轴向方向(轴线A)保持在一起。此外，抵接面3a、4a之间的接触也可以影响沿轴向方向的密封。

环4可以粘接到套管2的凹槽或者弹性地卡合到所述凹槽中。为此，环4能够以狭缝形式被制成例如由金属制成的刚性环，或者还能够被制成弹性连续环。

图3中示出了缝合环1和套管2接合在一起的位置。也可以看出套管的区域2b以形状相配的方式与联接器3的区域3b装配在一起。

联接器的抵接面3a被沿轴线方向朝着环4的抵接面4a均匀地按压。

必须注意的是，联接器元件3也能够以一体的方式连接到缝合环1，或者缝合环1可具有带有类似于环4的环的短柱，联接器能够在相反布置侧以与套管2相同的方式与所述短柱协作。

联接器中的内槽3c被设计成使得其余壁厚被显著削弱，如可在图1的左部侧看到的那样，使得联接器3在该点处能最容易地向外翻转/翻卷。在该方面有帮助的是，联接器3待被翻卷的部分至少在这些点的内径小于在内槽3c的区域中联接器的外径，使得联接器在翻卷状态下自身特别良好地稳定。

在套管2的区域内形成用于和联接器的抵接面3a协作的抵接面4a的环4也能够与套管制成为一体件。

联接器的尺寸和环4的材料也能够设计成使得这些元件中的至少一个可弹性变形，并且使得在两个中空元件连接在一起的状态下，在联接器3上作用轴向拉力，从而在抵接面3a、4a的区域中存在轴向密封。除了连接在一起的区域2b、3b的径向密封之外或者对所述径向密封另选地，还存在该轴向密封。

图4以纵向剖面图示出了套管2与血液泵5的泵管7的连接。如图1至3所述，套管2具有插入环4，该插入环4具有与联接器3的对应抵接面3a协作的抵接面4a。在图4的情况中，联接器3放置在环6上，所述环被固定地连接(例如焊接或粘接)到泵管7，并且所述环具有抵接面6a，该抵接面6a与联接器3的抵接面3d协作。在这个意义上，联接器能够朝向套管2的一侧翻卷内槽3c，以因此以简单的方式连接到泵管，并且相反地，联接器3也能够朝向泵管7的一侧翻卷，以因此能够被简单地连接到套管。

然而，还可以如下设置：将联接器3在抵接面3d的区域中固定地连接(例如粘接)到环6和/或泵管7。泵管7具有所谓的椭球部8，所述椭球部8被制成短管，该短管具有面向外的所谓的刀形环。这些刀形环在纵剖面中以锯齿的形式制成，并且围绕椭球部以环形形式延伸，使得它们能作为环嵌入套管2的弹性材料中并且因此能形成径向密封。

图4中用8a、8b表示两个刀形环。尽管套管2和泵管或椭球部8之间弹性且部分形状匹配地连接，所述装置能围绕轴线B旋转，以在部件连接在一起情况下能够使该构造适应解剖环境。

图5以纵向部面图示意性地示出了根据现有技术的套管2，现有技术的套管2旨在经由套管头10连接到以截面图示出的血管9。为此，设置套管头10的端面10d，该端面10d被设计成尽可能容易地适应血管9的外部形状。

图6以三维图示出了本身已知的相应装置，其中旨在在血管9中形成能够由外科医生引入的开口9a，该开口9a沿着血管9的纵向轴线c呈纵向切口的形状。套管头10和血管9之间的对应连接在本发明中设计成构造为使得存在弹性密封接触面，该弹性密封接触面能通过端面10d的对应形状设置，并且例如能被制成为三维的部分筒状或类似物。

此外，套管2应能够相对于血管围绕轴线A旋转，从而能够单独地构造装置。

至少套管2应该能够快速且简单地被连接到血管，并且应该能够根据需要再次从血管分开。为此，借助能够翻卷的连接件，示出根据本发明的上述连接方法，这将在下面参考图7被更精确地说明。

为此，图7示出了血管连接件11具有连接法兰11a。连接法兰11a示出例如为部分筒状的，以便准备将其连接到圆形截面的血管9。同样可以想到其它截面的连接法兰11a。它们例如可以制成为部分为椭圆形，并且它们的曲率或直径R能符合血管9尺寸。

血管连接件11在其面对套管2的端部处支承有刚性环13，该环被紧密地连接到血管连接件，该环13例如与血管连接件制成为一体件或者粘接到血管连接件，并且血管连接件11支承抵接面13a。

在套管2的端部处，连接件3以一体件的形式连接到套管2的该端部。所述连接件具有抵接面12a，该抵接面12a在连接状态下与环13的对应抵接面13a协作，如图9所示。

对应的边缘槽被标以12c，并且在连接件3的内侧削弱了该连接件3，从而翻卷简单，并且朝向套管2向着后部自稳定。

位于套管2处的锥形附接件被标以12b，并且该锥形附接件朝着套管2的端部收敛，并且在连接状态下与位于血管连接件11处的对应中空锥形部11b协作，从而对于该连接，两个中空元件的纵轴线可以朝向彼此倾斜特定的量，而不有损该过程中的锥形密封件的密封效果。此外，该连接可没有问题地围绕轴线A旋转，而不削弱气密性。

为了在套管和血管9之间建立连接，当使用连接法兰11a时首先将缝合环/血管连接件11缝合到血管9，因此在血管连接件和血管之间建立密封。血液现在能通过开口9a进出并且和穿过血管连接件11。套管2被密封地连接到所述血管连接件，使得血液泵能够经由套管被连接到血管9。

图8以三维视图示意性地示出了该装置，并且图9以剖面图示出了连接在一起的状态。

在图9中，可以看到套管的偏移角α，该偏移角能够通过选择合适的套管而被预先选择，或者套管能被制成为挠性的，例如全部或部分地制成为波纹软管，以能够实现对应的偏移。

图10以平面图沿轴线A的方向示出了套管2，该套管2在连接到血管9之前连接到血管连接件11，血管连接件11的法兰11a被缝合于血管。

相比之下，图11示出了相似的视图，其中血管与血管连接件11一起围绕轴线A相对于套管2略微旋转。由于根据本发明的结构，这样的旋转可以没有问题且在不用施加任何更大力的情况下实现，从而不必担心连接法兰11a与血管9的缝合被撕开。

套管2和具有连接法兰11a的血管连接件例如能够包括硅树脂弹性体，以实现相应的可动性。

最后，图12以纵向部面图示出了套管20和具有连接法兰21a的血管连接件21之间的连接。血管连接件21具有带局部球形密封面23的球形端件22。球形密封面与布置在联接器25处的中空球形密封面24协作，所述联接器25与套管20连接成一体。联接器25被制成为这样的连接件，该连接件的中空球形密封面24在区域24a内形成抵接面，抵接面24a接合在血管连接件的球形端件22的后面。该抵接面24a与连接件25的中空球形密封面的对应区域23a协作，从而一方面能将套管20并且另一方面能将血管连接件21沿着图12中的轴线A轴向地保持在一起。如前面描述的附图所示，连接件25也被朝着套管20向外翻卷，以在手术过程中简单地通过卡合回联接器而能够建立连接。为此，能在由虚线所示且被标以26的区域内的连接件25处设置内槽。连接件25能像套管20那样具有弹性，并且能由硅树脂弹性体制成。

所示的实施方式具有这样的特性，即：套管20和血管连接件21一方面围绕轴线A能相对于彼此旋转，并且另一方面还能相对于该轴线彼此相对地至少略微倾斜例如5至10度。在该过程中球形面23、24之间的密封不具有风险，并且抵接面23a、24a也保持其功能。

通过连接件25将中空元件20、21接合在一起的简单操纵在该方面与图1至11中所示的示例一样。

有意义的是尽可能多地根据所要求的环境设定套管2的偏移，使得在实际应用中套管20和血管连接件21之间的倾斜最小，从而使该连接的通流阻力最小，且因此也使流过的血液的湍流最小，进而永久避免损害血液或使血液沉淀。

与图12相反，连接件25在类似实施方式中也能够被连接到血管连接件21，并且因而能够围绕套管20的球形密封面弹性接合。

与根据本发明的实施方式的血管连接件相同，根据本发明的在两个中空元件之间的连接的实施方式允许在手术过程中特别简单地操纵对应的部分，具有特别低的缺陷倾向，与此相关地还使连接具有高可靠性和气密性。

下面示出本发明的各个方面：

本发明的一方面涉及一种装置，该装置具有连接件(3，25)和至少一个第一中空元件(1，2，11，20)，所述第一中空元件用于引导流体，所述连接件具有可变形的卡合元件，该卡合元件具有闭锁面(3a，3d，12a，24a)，在连接状态下所述闭锁面接触与第二中空元件连接的抵接面(4a，13a，23a)，所述卡合元件为能径向变宽的卡合环。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述卡合环借助材料的弹性能够被弹性扩宽。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述卡合环制成为在外周上无狭缝。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述卡合环至少能径向向外翻卷到所述连接件(3，25)的其它部分上。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述卡合环在翻卷位置是稳定的。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述连接件(3，25)在轴向限定区域中具有壁削弱部(3c)。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述连接件(3，25)为筒状，并且在两端具有相应的能径向变宽的卡合环，所述卡合环与相应的中空元件(1，2，11，20)处的相应抵接面(4a，13a，23a)协作。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述连接件(3，25)与所述第一中空元件(1，2，11，20)一体地连接或者借助粘接或者焊接与所述第一中空元件连接。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述第一中空元件或所述第二中空元件(11)制成为血管连接件，该血管连接件在其与所述卡合元件相对的端部具有径向向外突出的连接法兰(11a)。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述连接法兰(11a)具有凸出连接面。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述连接面沿第一方向以笔直的方式延伸，并且沿第二方向具有圆形横截面，特别是局部圆形横截面，该横截面与血管(9)的外轮廓对应。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，所述血管连接件(11)在与所述连接法兰(11a)相对的端部具有锥形密封面(11b)。

本发明的又一方面涉及一种装置，其中，血管连接件(11)在与所述连接法兰(11a)相对的端部具有成球形表面的密封面(23)。

所述各个方面能够有利地以不同的配置彼此结合。

Claims (12)

1.一种装置，该装置具有连接件(3，25)和至少一个第一中空元件(1，2，11，20)，所述第一中空元件用于引导流体，所述连接件具有能变形的卡合元件，该卡合元件具有闭锁面(3a，3d，12a，24a)，在连接状态下所述闭锁面接触与第二中空元件连接的抵接面(4a，13a，23a)，所述装置的特征在于：所述卡合元件为能径向变宽的卡合环，所述卡合环能够径向向外翻卷到所述连接件(3，25)的其它部分上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡合环能借助材料弹性被弹性扩宽。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述卡合环制成为在外周上无狭缝。

4.根据权利要求1或下列权利要求的其中一项所述的装置，其特征在于，所述卡合环至少在翻卷位置是稳定的。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其特征在于，所述连接件(3，25)在轴向限定区域中具有壁削弱部(3c)。

6.根据权利要求1或下列权利要求的其中一项所述的装置，其特征在于，所述连接件(3，25)为筒状，并且在两端具有相应的能径向变宽的卡合环，所述卡合环与位于相应的中空元件(1，2，11，20)处的相应抵接面(4a，13a，23a)协作。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其特征在于，所述连接件(3，25)与所述第一中空元件(1，2，11，20)一体地连接或者借助粘接或者焊接与所述第一中空元件连接。

8.根据权利要求1或下列权利要求的其中一项所述的装置，其特征在于，所述第一中空元件(11)或所述第二中空元件制成为血管连接件，该血管连接件在与所述卡合元件相对的端部具有径向向外突出的连接法兰(11a)。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述连接法兰(11a)具有凸出的连接面。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述连接面沿第一方向以笔直的方式延伸，并且沿第二方向具有圆形横截面，特别是局部圆形横截面，该横截面与血管(9)的外轮廓对应。

11.根据权利要求8、9或10所述的装置，其特征在于，所述血管连接件(11)在与所述连接法兰(11a)相对的端部具有锥形密封面(11b)。

12.根据权利要求8、9或10所述的装置，其特征在于，所述血管连接件(11)在与所述连接法兰(11a)相对的端部具有成球形表面的密封面(23)。

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