CN103402482B - 用于隔绝流体转移期间所排出的流体的装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种液体转移连接器，其包含保持转移针和排出针的外壳。施体液体的容器可附接至转移针的入口端，而装有受体液体的容器可附接至转移针的出口端和排出针的入口端。排出针在连接器内具有出口端，该出口端将排开的流体释放到吸收团块中，该吸收团块隔绝流体以防止渗漏。

Description

用于隔绝流体转移期间所排出的流体的装置与方法

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2010年11月15日的第61/458,002号临时申请（代理人案号36312-713.101）的权益，其完整公开内容通过引用并入本文。

发明背景

1.发明领域。本发明总体上涉及用于混合注射液与其它液体的方法和装置。具体而言，本发明涉及用于向填充有受体液体的受体容器中转移施体液体的方法，其中受体容器中多余的液体从受体容器中排出并得到采集。

共同拥有的同时待审申请US2009/0292271（其完整公开内容通过引用并入本文）描述了一种能够混合液体缓冲剂与麻醉剂的“剂量笔（dosing pen）”器械。该剂量笔包括流体转移装置，该装置利用位于旋钮12中的转移针36（本段中的参考标号引自‘271号申请公开的内容）和排出针38，该旋钮12能够可拆卸地接纳麻醉剂盒28以便使转移针和排出针二者的远端均穿透麻醉剂盒上的隔片。位于壳体14内的缓冲剂盒16也附接至旋钮12以便使转移针36的近端50在旋钮完全推进至壳体上时可穿透缓冲剂盒的隔片15。提供推动器20用以驱动缓冲剂盒上的柱塞58，从而将缓冲剂通过转移针36转移到麻醉剂盒28中，以及同时将麻醉剂从麻醉剂盒通过排出针38排回到壳体14内的储器72中。虽然该‘271申请的剂量笔在许多方面具有优势，但通过排出针38排出的多余缓冲剂会最终抵达外壳14中并遭受渗漏。

在共同拥有的US2011/0166543中描述了一种改进的剂量笔，该申请的完整公开内容通过引用并入本文。如本文图1中所示，‘543号公开的内容示出了一种剂量组件10，其通过分别穿入隔片18和隔片20的转移针16而连接缓冲剂盒12和麻醉剂盒14。排出针穿透麻醉剂盒的隔片20，并允许多余的麻醉剂排放到保持所述针的壳体24内的收集储器26中。腔室为“密封式”，并用来容纳多余的液体28以防止渗漏。虽然这的确是一种改进，但腔室通常将会需要至少一个小通孔以允许排开最初存在于腔室中的空气，从而在操纵和重定向该剂量笔时仍会遭受渗漏，特别是在以新的麻醉剂盒调换经缓冲的麻醉剂盒时尤为如此。即使例如在通孔上使用透气液障来阻止经通孔的渗漏，但仍然存在腔室内汇集的液体可能浸没排出针的出口端从而导致多余流体回流的风险。

有鉴于此，期望提供用于转移和混合诸如缓冲溶液和麻醉剂等液体的经改良的方法和装置，其中该液体容纳在具有针可穿透的隔片和分配柱塞的常规容器中。具体而言，期望提供允许将诸如缓冲溶液之类施体液体转移到填充受体容器的诸如麻醉剂之类受体溶液中的系统和方法，其中可将排开的受体溶液排放或排出到储器中，并具有最低的从该储器回流或渗漏的风险。下文描述的发明将实现这些目标中的至少一些目标。

2.背景技术描述。以上描述了US2011/0166543和US2009/0292271。在第1,757,809号、2,484,657号、4,259,956号、5,062,832号、5,137,528号、5,149,320号、5,226,901号、5,330,426号和6,022,337号美国专利中描述了用以储存药液的玻璃小瓶和盒。在第5,984,906号美国专利中描述了采用药剂盒的注射笔（injection pen）。在第5,603,695号美国专利中描述了可用于本发明的特定一次性药剂盒。在第5,603,695号美国专利中描述了使用转移针向麻醉剂盒中递送缓冲剂的装置。其它相关专利和专利申请包括第2,604,095号、3,993,791号、4,154,820号、4,630,727号、4,654,204号、4,756,838号、4,959,175号、5,296,242号、5,383,324号、5,603,695号、5,609,838号、5,779,357号美国专利，以及第2004/0175437号美国专利公开。

发明内容

本发明提供了快速吸收在向密封受体容器中转移流体期间所排开的液体的装置和方法。尽管本发明的装置和方法在向麻醉剂或其它药液中转移缓冲溶液时尤为适用，但其在向容纳于密闭容器内的受体流体中转移施体流体且其中必须从密闭容器排放或排出体积与所转移的施体流体的体积相等的受体流体时也适用。具体而言，本发明提供采集和快速吸收排出的受体流体从而使受体流体渗漏的风险得到减小或消除的结构和材料。

根据本发明的装置包含液体转移连接器，该液体转移连接器用于在具有针可穿透隔片的施体容器与具有针可穿透隔片的受体容器之间提供液体转移路径。该连接器包含具有内部腔室的外壳，该内部腔室具有通孔——通常为该腔室的壁中的小孔或洞，该通孔允许在将排开的流体收集于所述内部腔室中的同时释放腔室内的空气。转移针具有从内部腔室的一侧延伸的入口端和从该腔室的另一侧延伸的出口端，其中入口端和出口端均能够穿透液体容器上的隔片。通常，转移针将会是笔直的，以便将入口端和出口端置于腔室的相对两侧上，但在其它情况下，该针可以是非直线形，甚至是U形，以便使腔室的“两侧”可彼此相邻。该连接器还包括排出针，该排出针具有与转移针的出口端相邻的入口端以及处在内部腔室中的出口端。排出针的入口端也将能够穿透液体容器上的隔片，但出口端不必如此。吸液团块位于内部腔室内，并适合于快速吸收通过排出针进入该内部腔室的液体。以这种方式，液体在吸收团块内得到采集和隔绝，使得腔室内存留很少的自由液体或者不存留自由液体，从而减小或消除液体经通孔、经由通过排出针的回流或以任何其它方式损失的风险。

在本发明的特定方面中，吸收团块具有结构，并且由如下材料形成：该材料在液体进入内部腔室时优化对其的快速吸收。该吸收团块优选地由具有高孔隙率的吸液开孔泡沫形成，其孔隙率通常大于75%，优选地大于80%，通常为90%或更大；其中孔隙率定义为吸收团块的空隙体积占其总体积的百分比。除了高孔隙率之外，还期望吸液泡沫具有快速的液体吸收速率，优选地具有10秒或更短的吸液时间，更优地具有5秒或更短的吸液时间。可以使用可从瑞士日内瓦的国际标准组织（www.iso.org）获取的ISO9073-6-2000，“Textiles-Testmethods for non-wovens-Part6:Absorption”第4章中所描述的方法来测量吸液时间。所述测试测量标准体积和重量的吸收材料能够多快地吸收液体，其中时间越短表示材料的吸收速率越快。特别优选的吸液泡沫材料是由聚乙烯醇缩醛（PVA）树脂形成的泡沫，该树脂是通过醛与聚乙烯醇缩合而形成的热塑性树脂。一种特别有用的PVA泡沫可从PVA Unlimited（Wausau,Indiana）购得。

除了该材料之外，还可选择吸液团块的结构或几何形状来促进对进入连接器内部腔室的排出受体液体的快速吸收和隔绝。虽然几何形状可以十分简单——比如在靠近吸收团块中心处终止排出针的一端和/或在排出针上提供多个出口端口或分支，但是优选地将在吸收团块内提供内部空隙，其中排出针的出口端与内部空隙的壁间隔开，以便使排出的受体液体能够汇集在空隙中而不浸没排出针的出口端。这样的内部空隙既提供了保留容积以容纳因向密闭受体容器内引入液体而造成的液体激增，又提供了大而受限的表面积，在该表面积上，甚至在吸收之前当于吸收团块的空隙内容纳液体之时排出的受体液体即可渗入吸收团块的内部孔隙中。

在另一特定方面中，液体转移连接器的外壳可包含具有隔板的圆柱形套筒，该隔板将附接容纳器与内部腔室相分隔，所述附接容纳器包围转移针的出口端和排出针的入口端。转移针可轴向穿过吸液团块，但在其它实施方式中能够以直线配置或非直线配置从该团块外部经过。所述液体转移连接器还可并入到在共同拥有的申请公开US2009/0292271和US2011/0166543中所描述的剂量针（dosing pins）中，上述申请的完整公开内容已在前文中通过引用并入本文。

根据本发明的方法向存在于密闭容器内的受体液体中转移施体液体。该方法包括建立从施体液体源到填充有受体液体的密闭容器中的转移流通路径，该密闭容器通常具有很小的液面上空间或者无液面上空间，因而施体液体的转移需要从密闭容器排开受体液体。为了排开受体液体，建立从密闭容器到能够吸收和隔绝受体液体的吸收团块的排出流通路径。因此，通过致使一定体积的施体液体经转移流通路径流入密闭容器，而使相似体积的受体液体经排出流通路径流入吸收团块，其中排出的全部体积的受体液体都由吸收团块所吸收。

在本发明的一个特定方面中，转移针的出口端比排出针的入口端更深地延伸到受体容器内。这样的轴向偏移减小了施体液体“短路”并从受体容器排出的风险。理想情况下，只会排出受体液体，但是排出的受体液体中当然有可能会混有少量施体液体。

如以上关于本发明的装置所描述，吸收团块通常至少部分地由吸液泡沫所形成，其中该泡沫具有小于10秒的吸收速率。优选的吸液泡沫材料包含聚乙烯醇缩醛树脂，并且吸收团块优选地包含吸收材料块，该吸收材料块具有围绕排出针出口端的内部空隙。

在本发明的方法的其它特定方面中，吸收团块将具有至少等于排出的受体液体体积的两倍的吸收容量，优选地至少为其4倍，并且常常为其10倍或更多倍。以这种方式，吸收团块可用于多重流体转移，可选地用于在使用相同的液体转移连接器时替换受体液体容器和/或施体液体容器的情况。此外，内部空隙通常将具有至少与排出的受体液体的体积相等的体积，但优选地将具有与排出的受体液体的预期体积的两倍、四倍或更多倍相等的体积。另外，排出针的末端通常将与内部空隙的壁间隔开，以便使排出的受体液体可在不浸没出口端的情况下汇集在空隙中，从而减小或消除液体回流入排出针出口端的风险。

附图说明

为了更好地理解本发明及其如何在实践中实施，接下来参考附图，仅以非限制性示例的方式描述一些优选实施方式。在附图中，始终一致地以相似参考符号表示所有相似实施方式的相应特征。

图1图示了具有密封液体收集储器的现有技术液体转移连接器。

图2A和2B图示了根据本发明原理构建的液体转移连接器，并且其具有用于隔绝排开的受体液体的吸液团块。

图3A-图3C图示了本发明的吸液团块的备选实施方式。

图4A-图4D图示了在根据本发明原理的液体转移方案中，排开的受体液体如何在吸液团块内得到吸收。

具体实施方式

参考图2A和图2B，根据本发明原理构建的液体转移连接器30包含具有敞开式内部的外壳32，由隔板34将内部腔室36与附接容纳器38相分隔（图2B）。内部腔室36总体上是密闭的，但包括通孔40，如下文所详细描述，该通孔40在排开的液体进入腔室时允许排开的气体离开腔室。通孔40可为外壳壁中的简单开口，其大小与形状设为允许气体通过，同时可选地（虽然并非必要）阻止液体流动。进一步可选地，通孔40可在其内或其上具有可透气但不可渗透液体的基质或其它材料，以允许排放气体但保留液体。

液体转移针42附接至外壳，通常经隔板34固定，使得入口端44被置于内部腔室36的一侧而出口端46被置于该腔室的另一侧，通常在附接容纳器38内。排出针48也固定至外壳32，并且其入口端50将与转移针的出口端46接近但轴向偏移地安置，这是因为作为流体转移方案的一部分，出口端46和入口端50均必须穿透单一受体容器56的隔片。排出针48的出口端52将会定位在内部腔室36内并安置成使其把排出的受体液体释放到也位于内部腔室36内的吸收团块58中。转移针42的入口端44将可用于穿透要向容器56内的受体液体中转移的施体液体的容器54的隔片。

通常情况下，通过使施体容器上的柱塞（未示出）移位从而使液体经转移针42流入受体容器56的内部来实现施体液体从容器54向容器56内受体液体中的转移。由于受体容器56通常将完全充满受体液体，因此施体液体的进入将导致相似体积的受体液体经排出针48排出和进入吸收团块58，在此处将其隔绝并防止其经通孔40渗漏、回流入排出针48，或以其它方式损失。当然应当理解，一小部分施体液体可能混入排出的受体液体，但排出的液体中的施体液体的量常会得到最小化——通常是通过使排出针48的入口端50从转移针42的出口端46偏移。

现在参考图3A-图3C，吸收团块可具有多种几何形状，其旨在促进对排出的受体液体的采集和隔绝，从而不允许该液体回流入排出针48的出口端52或渗漏入内部腔室36并可能进而从此处渗漏到液体转移连接器30之外。如图3A中所示，吸收团块可为块状，其中排出针48的出口端52大体上终止于该团块内的中央或中心点。虽然具有设计简单的优势，但该团块暴露于针的有限面积限制了液体的释放，并可造成回压以及液体沿针的潜在回流，从而使液体在液体转移速率过高时损失在吸收团块之中。

备选地，吸收团块58可包含吸收珠，所述吸收珠具有防止其穿过通孔的大小和形状。内部腔室36可松散地填塞这样的珠，而非常大的表面积将造成对排出针48所释放的液体的快速吸收。通常情况下，吸收团块将由不与受体液体发生生物反应和/或化学反应的材料形成。

图3B中图示了一种备选的吸收团块配置，其中排出针48沿其长度包含多个分支或端口60，该分支或端口60将排出的受体液体分布至吸收团块内的多个位置，从而减小回压，以及在无渗漏的情况下允许更大的流体转移速率。尽管这是一种改进，但该设计更难于构建和实现。

图3C中图示了吸收团块58的目前优选设计。如图所示，吸收团块包含围绕内部空隙62的外部块或壳，其中排出针48的出口端52位于空隙的内部末端64附近，但与该空隙的侧壁66分明隔开。这种构造允许液体（以最小回压）自由地进入空隙62，在此处得到暂时收集，分布于空隙的各壁，并且在有机会回流入排出针48的出口端52或以其它方式从空隙渗漏之前被吸收至吸收团块58中。可选地，在空隙的开口端上可形成透气液障68，以进一步阻止自由液体从空隙中损失。

如图4A-图4D中所示，其中图示了对通过针48排入图3C的吸收团块58中的一些体积的排开受体流体的连续吸收。通常，第一体积的排出液体从排出针48的出口端52释放至内部空隙62中。该液体最初将存留在该空隙内并分布于端壁64和侧壁66的各部分上。分布的液体将立刻开始被吸收至团块内，在此处隔绝该液体并阻止其渗漏。内部空隙62的体积将大于在任何一次预期释放的排出液体的预期体积，通常至少为该预期体积的两倍，并且常常比其大许多倍。如图4B中所示，在将第一体积的排出液体吸收到吸收团块58中之后，该液体将沿边界线72渗透到该团块中。通常情况下，吸收团块58的整体体积将比每次释放的排出液体的预期体积大许多倍。因此，在需要丢弃液体转移连接器或更换内部腔室36中的吸收团块之前可进行多次流体转移和排出液体释放。图4C中图示了第二体积的排出液体的释放。液体74通常会以大体上与第一次释放相同的方式沿背壁64和侧壁66分布。如图4D中边界线76所示，在释放第二体积之后，团块58内的周边吸收将会更大。

虽然以上详细描述了本发明的特定实施方式，但是应当理解，这些描述仅以阐释为目的，并且以上对本发明的描述并不是穷举性的。本发明的特定特征在一些附图中示出而在其他附图中并未示出，这只是为了方便起见，并且任何特征均可根据本发明与其他特征相结合。多种变更和替代对于本领域普通技术人员将会显而易见。此类替代和变更应包括在权利要求的范围之内。从属权利要求中出现的具体特征可相互组合并落入本发明的范围之内。本发明还涵盖各实施方式，犹如各从属权利要求替代地是以引用其他独立权利要求的多项从属权利要求的格式撰写那样。

Claims (21)

1.一种液体转移连接器，其用于在具有隔片的施体容器与具有隔片的受体容器之间提供液体转移路径，所述连接器包含：

外壳，其具有带通孔的内部腔室；

转移针，其具有从所述内部腔室的一侧延伸的入口端和从所述内部腔室的另一侧延伸的出口端，其中所述入口端能够穿透所述施体容器上的所述隔片并且所述出口端能够穿透所述受体容器上的所述隔片；

排出针，其具有与所述转移针的所述出口端相邻的入口端和在所述内部腔室中的出口端；以及

液体吸收团块，其位于所述内部腔室之中，所述液体吸收团块适于吸收经所述排出针进入所述内部腔室的液体。

2.如权利要求1所述的连接器，其中所述液体吸收团块至少部分地由吸液泡沫形成。

3.如权利要求2所述的连接器，其中据ISO9073-6-2000测量，所述吸液泡沫具有小于10秒的吸收速率。

4.如权利要求3所述的连接器，其中所述吸液泡沫包含聚乙烯醇缩醛树脂。

5.如权利要求1所述的连接器，其中所述液体吸收团块包含吸收材料块，该吸收材料块具有围绕所述排出针的所述出口端的内部空隙。

6.如权利要求5所述的连接器，其中所述排出针的所述出口端与所述内部空隙的壁间隔开，以便使排出的受体液体能够汇集在所述内部空隙中而不浸没所述排出针的所述出口端。

7.如权利要求1所述的连接器，其中所述液体吸收团块包含吸收珠，所述吸收珠具有防止其穿过所述通孔的大小或形状。

8.如权利要求7所述的连接器，其中所述吸收珠是松散的，并且填充所述内部腔室。

9.如权利要求1所述的连接器，其中所述外壳包含圆柱形套筒，所述圆柱形套筒具有隔板，该隔板将包围所述转移针的出口端和所述排出针的入口端的附接容纳器与所述内部腔室分隔开。

10.如权利要求1所述的连接器，其中所述转移针轴向地穿过所述液体吸收团块。

11.一种用于向存在于密闭容器内的受体液体中转移施体液体的方法，所述方法包括：

建立从所述施体液体的源到填充有所述受体液体的所述密闭容器内的转移流通路径，

建立从所述密闭容器到液体吸收团块的排出流通路径，以及

致使一定体积的所述施体液体通过所述转移流通路径流入所述密闭容器，这转而致使相似体积的所述受体液体通过所述排出流通路径流入所述液体吸收团块，其中排出的受体液体的全部体积均由所述液体吸收团块吸收。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述液体吸收团块至少部分地由吸液泡沫形成。

13.如权利要求12所述的方法，其中据ISO9073-6-2000测量，所述吸液泡沫具有小于10秒的吸收速率。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述吸液泡沫包含聚乙烯醇缩醛树脂。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述液体吸收团块位于具有带通孔的内部腔室的外壳中，并且所述液体吸收团块包含吸收珠，所述吸收珠具有防止其穿过所述通孔的大小或形状。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述吸收珠是松散的，并填充所述内部腔室。

17.如权利要求11所述的方法，其中所述液体吸收团块包含吸收材料块，该吸收材料块具有围绕所述排出流通路径的出口的内部空隙。

18.如权利要求11所述的方法，其中所述液体吸收团块具有至少等于排出的受体液体的体积的两倍的吸收容量。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述内部空隙具有至少与排出的受体液体的体积相等的体积，并且所述液体吸收团块具有至少等于排出的受体液体的体积的两倍的吸收容量。

20.如权利要求17所述的方法，其中所述排出流通路径的所述出口由排出针的出口端界定，所述排出针的所述出口端被所述内部空隙环绕，且所述排出针的所述出口端与所述内部空隙的壁间隔开，以便使排出的受体液体能够汇集在所述内部空隙中而不浸没所述排出针的所述出口端。

21.如权利要求11所述的方法，其中所述液体吸收团块包含不与所述受体液体发生生物反应或化学反应的材料。