CN103596619B - 用于受控输送医用流体的系统 - Google Patents

Abstract

用于将医用流体受控输送至病人的系统，包括一输入导管和一输出导管，所述输入导管连接至医用流体源，所述输出导管连接至病人。输入和输出导管通过一多段控制阀组件和一对注射器互连。控制阀组件交替处于第一状态、第二状态和第三状态，其中在第一状态时，输入导管与第一注射器连通，用于将流体从源传输至第一注射器，在第二状态时，第一注射器与第二注射器连通，并从输入和输出导管隔离，以使流体从第一注射器传输至第二注射器，在第三状态时，第二注射器与输出导管连通，并从输入导管和第一注射器隔离，以使流体从第二注射器通过输出导管传输给病人。

Description

用于受控输送医用流体的系统

本申请要求提交于2011年3月25日的美国专利申请序列号13/065621的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于安全地将可控量的医用流体输送给病人的系统，更特别地，涉及一种用于输送可控流量的二氧化碳（CO₂）或其他造影流体以便获得放射学影像的系统。

背景技术

已采用各种类型的医疗器械将可控量的液体和气体物质输送给病人。涉及到这种流体的供给的其中一个领域是影像诊断学，其中将少量的二氧化碳气体或其它造影剂输送到病人的血管系统，以便置换病人血液并获得效果更好的血管系统影像。习惯上，这需要首先将CO₂或其他造影剂从增压缸输送至注射器。然后从增压缸断开充满的注射器，并将其重新连接至一连接至病人的导管。如果还需要额外的CO₂，就必须从导管断开注射器并重新连接至增压缸以便重新充满。该步骤不仅繁琐耗时，还有在断开连接的每个点处将空气引入CO₂或造影流体中的严重风险。将空气注入到病人的血管内是极其危险甚至致命的。

Recinella等人申请的专利号为6315762的美国专利公开了一种封闭的输送系统，其中内置有高达2000ml二氧化碳或其它造影剂的袋子有选择性地通过一旋塞阀与注射器腔或连接至病人的导管互连。虽然该系统确实减少了由于断开和重新连接各个部件所造成的将空气引入供给流体内的问题，但是其仍然存在许多不足之处。其中一个方面是，一定量的空气有倾向于留在袋子内的潜在风险。这通常需要巧妙地处理并进行多次排空操作之后才能将其连接至旋塞阀并最终连接至导管。此外，该输送系统不具备安全可靠、防呆的操作的特征。如果错误地操控旋塞阀而误将充满二氧化碳的袋子或其它二氧化碳源直接与病人导管相连，就可能突然将一危险且可能致命的CO₂量输送至病人的血管系统。医学上避免CO₂进入血管是至关重要的。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种安全可靠地将可控剂量的流体输注给病人的系统。

本发明进一步的目标是提供一种流体（即液体或气体）输送系统，所述系统特别有效地用于以受控的方式将CO₂或其它造影剂提供至病人的血管系统，以给放射学成像提供改善的对比度。

本发明进一步的目标是提供一种流体输送系统，特别是CO₂/造影剂的输送系统，防止潜在危险量的空气进入流体并从而提供给病人。

本发明进一步的目标是提供一种流体输送系统，防止二氧化碳，或其它供给的气体或液体在正压下意外地进入病人的血管系统。

本发明进一步的目标是提供一种流体输送系统，其提供故障保险和防呆式操作，仅允许将医用流体的可靠且准确受控的剂量提供给病人。

本发明进一步的目标是提供一种流体输送系统，其几乎可与任何二氧化碳源或其它医用流体源安全有效地配合使用，而不论流体保持在什么样的压力或环境下。

本发明进一步的目标是提供一种流体流动系统，防止供给的医用流体在意外的方向上流过系统。

本发明得益于一提升的、防呆的系统的实现，所述系统用于将可控量的医用流体（如CO₂或其他造影剂）安全地输注给病人，其可通过利用一多级阀实现，所述多级阀连续通过一系列注射器输送准确控制量的流体，由此不能直接地将流体源连接至病人。同时，在提供医用流体期间，不必将系统断开并重新连接。这就大大减少了空气入侵至系统和供给的流体中。

本发明的特征在于一将医用流体从流体源受控输送至病人的系统。所述系统包括一输入导管和一输出导管，所述输入导管可连通地连接至一医用流体源，所述输出导管可连通地连接至病人。第一和第二注射器在输入导管和输出导管中间。一控制阀组件互连输入导管和输出导管以及中间的第一和第二注射器。控制阀组件可在第一、第二和第三状态之间交替。在第一状态下，输入口与第一注射器连通，用于将流体从源输送至第一注射器。在第二状态下，第一注射器与第二注射器连通，且从输入和输出导管隔离，以将流体从第一注射器输送至第二注射器。在第三状态下，第二注射器与输出导管连通，且从输入导管和第一注射器隔离。这使得流体通过输出导管从第二注射器输注给病人。

在一个实施例中，阀组件包括具有对齐的输入和输出端口的阀体，所述输入和输出端口分别可连通地连接至输入和输出导管。阀体进一步包括一对第一和第二中间端口，所述第一和第二中间端口横轴地（axiallytransversely）延伸至输入和输出端口，且彼此横向地延伸。一旋塞阀可旋转地安装在阀体内，且包括一有角度的通道，所述通道具有一对可连通地互连的通道段，所述通道段相对于另一个成一锐角轴向延伸。旋塞阀的通道段成一角度互连，所述角度通常等于阀体内每相邻的非对齐端口对之间形成的角度，这样，旋塞阀是可旋转的，以使通道段与一选定的相邻非对齐端口对对齐，以允许流体在这些端口之间的交流。每一中间端口可连接至各自的注射器。旋塞阀选择性地在第一、第二和第三位置之间调整。在第一位置上，通道段可连通地互连输入端口和第一个中间端口。从而通过输入端口和旋塞阀的通道将通过输入导管部引入的流体传送至第一中间端口。该端口将流体引导至连接其上的第一注射器。在第二阀位置上，旋塞阀将通道段与第一和第二中间端口分别对齐。这将第一注射器中的流体从输入和输出导管都隔离。操控第一注射器引导流体通过第一中间端口、旋塞阀通道和第二中间端口至连接至第二中间端口的第二注射器内。在第三阀位置上，旋转旋塞阀将通道段分别与第二中间端口和输出端口对齐。这将第二注射器中的流体从流体源、输入端口和第一中间端口隔离。然后操控第二注射器驱使流体通过第二中间端口、旋塞阀通道和输出端口至输出导管。输出导管将该流体引导至病人。

输入端口和输出端口的各自的纵轴对齐。第一和第二中间端口可包括各自的纵轴，该纵轴之间形成一大体上60度的角度。第一中间端口可与输入端口的纵轴形成一大体上60度的轴向角，且类似地，第二中间端口的轴可与输出端口的纵轴形成一大体上60度的角。

优选地，形成于旋塞阀内有角度的通道的特征在于具有各自纵轴的通道段，所述纵轴形成一大体上为60度的角度。此处所用的“大体上60度”指的是所述角度或是精确或是大约60度，以便旋塞阀的通道段可连通地且可选择地与三个阀位置中各自相邻的、未对齐的端口对接合。当输入导管和输出导管未对齐时也可采用其它角度。一阀杆连接至阀体，用于在三个可选的阀位置之间调整旋塞阀。

输入导管可包括一接头，用于密封地互连至医用流体源。接头可包括一单向阀，用于限制流体从流体源至阀组件的单向流动，且用于防止流体反方向的流动。输入导管可包括盘绕管。一第二单向阀可安装在阀体的输入端口内，用于阻止从阀体至输入导管的流体流动。

阀组件可进一步包括安装在输出端口内的单向输出阀，用于限制流体从输出端口至输出导管的单向流动，并用于防止流体的反向流动。管的第二盘绕部分成形于出口部分内。

输出导管可具有一下游阀，用于清除流体和/或用于向受控流体提供添加剂。输出导管可连通地连接至病人导管。下游阀可具有一额外的单向阀，用于限制流体通过下游阀从输出导管单向流动至病人导管（patientcatheter）。

输出导管可选地连接至一下游接头，所述下游接头具有一单向阀，用于将流体通过接头从输出导管引导至病人。接头可包括一端口，允许将流体从导管清除或冲洗。端口也可用于将药物通过接头和导管输送至病人。下游接头可通过一导管连接至一药物或流体供给注射器，所述导管连接至下游接头。各个鲁尔接头可用于将输入和输出导管互连至控制阀。一鲁尔接头还可用于将下游阀或接头连接至导管。

本发明系统的特征可选地在于，医用流体通过一对方向阀或多向阀从源至病人的多阶段输送。操控第一阀，将流体从源输送至第一注射器或将流体从第一注射器输送至第二阀的入口。然后操控第二阀选择性地将流体从第一注射器通过第二阀门输送至第二注射器。可选地，可操控第二阀将流体从第二注射器输送至下游导管或病人。本发明的一个重要特点是可将一精确体积或剂量的CO₂或其它医用液体/气体顺序地通过三个不同的阶段从源输送至病人。在每一阶段，源（通常为加压的）保持完全与病人隔离，以便比现有技术中的系统更安全地提供流体。

本发明进一步的特征在于以受控的剂量将医用流体从流体源输送至病人的过程。该过程包括提供输入和输出导管，所述输入和输出导管分别连接至医用流体源和病人。一控制阀组件和一对第一和第二注射器在输入和输出导管之间互连。首先操控控制阀组件来可连通地连接流体源和第一注射器，且将医用流体从源传送至第一注射器。然后调整控制阀组件可连通地连接第一和第二注射器，同时从流体源隔离第一注射器和第二注射器。然后操控第一注射器将医用流体从第一注射器通过控制阀组件传送至第二注射器。然后通过进一步调整控制阀组件可连通地连接第二注射器和输出导管，并操控第二注射器将医用流体从第二注射器通过输出导管传输至病人。第一注射器和流体源保持与第二注射器隔离。

附图说明

根据以下对优选实施例和附图的描述，其它目标、特征和优势将显现出来，其中：

图1为根据本发明用于受控传输医用流体的系统的有所简化的平面图和部分示意图；

图2为类似于图1的视图，其中，清晰起见，放大了控制阀组件并示出了阀组件的内部结构；

图3为输出导管和可用于将输出导管和病人导管互相连接的可选下游接头的简化示意图；

图4为一类似于图1-3的视图，描述了通过一连接管连接至下游接头的药物供给注射器；

图5为一控制阀组件的透视图，其特征在于用于操控旋塞阀（stopcock）并指示哪一对流动端口开放的双手柄；

图6为根据本发明的利用一对多向阀作为控制阀组件的可选系统的立面和部分示意图；及

图7为用于图5的实施例中的多向阀的透视图。

具体实施方式

图1和2所示为用于传输受控剂量的医用造影剂（如二氧化碳（CO₂））的系统10，所述医用造影剂用于在病人血管系统的动脉和静脉中的放射成像。虽然这是系统10优选的实施方式，应当理解，本系统可用于各种其它类型的液体和气体的受控传输，所提供的液体和气体的受控传输是各种外科手术和临床操作的一部分。此处所使用的术语“流体”应理解为包括各种类型的医用液体和气体。同样地，当此处采用“气体”时，应当理解，此种描述同样也适用于各种类型的医用液体。

系统10包括一输入导管12和一输出导管14，所述输入导管12和输出导管14通过三段K型阀控制组件16互连。输入导管12可连通地将二氧化碳源或其它医用流体源（未图示）与阀组件16互连。类似地，输出导管14可连通地将阀组件16的流出端与导管18互连，而导管18则可操控地连接至病人，图中未显示。

输入导管12包括一具有G型管密封件22的鲁尔（Luer^TM）接头20，所述接头有选择性地连接至医用流体源，如CO₂源。应当理解，系统10可配合各种二氧化碳源使用，包括但不限于增压罐、增压袋和佛罗里达州北迈尔斯堡的PMDA有限责任公司制造的CO₂mmander。具体的二氧化碳源或其它医用流体源对本发明没有限制作用。具有鲁尔接头26的单向方向阀24可连通地连接至接头20。而接头26则可连通地连接至一长度约为18″的盘绕医用管28。在本发明的范围内，也可采用其它各种不同的长度。管28的远端具有一鲁尔接头30。

三段控制阀组件16包括通常为K型的阀体32，优选地，其采用各种医用等级的塑料、金属和/或金属合金制成。通常，阀体包括一模制的或其它的一体式结构。阀体的特征在于四个流体输送端口38、46、48和40。更特别地，阀体32包括同一直线上的流入段34和流出段36，如图2所示，分别包括各自同一直线上的内部输入端口38和输出端口40。阀体还包括第一和第二中间分支42和44。每个分支在与阀体32同一直线的分支34和36成大体60度的角度上延伸。分支42包括内部中间端口46且分支44包括内部中间端口48，所述内部中间端口46和内部中间端口48贯穿各自的分支42和44的纵轴延伸。端口46和48分别与同一直线的分支34和36各自的轴向端口38和40形成大体60度的横向角。

横向分支42和44相互之间也成大体60度的角度延伸。同样地，端口46和48的纵轴也形成大体60度的角度。

阀组件16进一步包括一旋塞阀59，如图2所示，所述旋塞阀59可旋转地安装在阀体32内。旋塞阀包括有一定角度的通道61，所述通道61包括可连通地互连的通道段63和65，所述通道段63和65分别具有各自的相互之间成约60度的角度延伸的纵轴。此处所使用的“约60度”应理解为意指通道段63、65各自的纵轴之间形成的角度大致等于阀体32各自非同一直线上相邻端口对（例如各自的端口对38、46；46、48和46、40）的纵轴之间形成的角度。这使得通道段能够以以下详述的方式可连通地与一选定的相邻端口对齐。应当理解，在可选的实施例中，端口和通道段可具有其它相应的角度。这在当流入和流出端口和/或输入和输出导管不在同一直线上时尤其适用。

如图1所示，一阀杆67安装在阀体32上，用于有选择性地旋转旋塞阀59至三个位置中所选的其中一个位置。例如在图2中，定位旋塞阀，使有一定角度的通道61的通道段63和65分别可连通地与相邻的端口38和46对齐。可选地，且更详细地如下所述，可操纵阀杆67使通道段与各自的端口46和48对齐，如位置61b处虚线表示的通道所示。还可类似地操控阀杆使各自的通道段与端口48和40对齐，如位置61c处有一定角度的通道所示。提供旋塞阀的这种选择性的定位用于流体穿过阀16从输入导管12至输出导管14的受控多段传输。该操作详述如下。

阀体32的流入分支34具有一互补的接头，用于可连通地互连至管28的远端处的鲁尔接头30。同样地，阀体32的流出分支36具有一互补的接头，用于可操作且可连通地与输出导管14近端处的鲁尔接头50互连。流出导管的剩余元件具体描述如下。阀体32同一直线的端口38和40包括各自的单向阀52和54，如图2所示，所述单向阀52和54限制各自的端口38和40内的流体流向箭头56和58所表示的方向。

正如图1和2中的进一步所示，输出导管14的特征在于一盘绕的医用管60，所述医用管60在连接至阀体32的流出分支36的鲁尔接头50和第二鲁尔接头62之间可连通地互连，所述输出导管14可连通地连接至下游阀64。下游阀包括一单向阀66，限制流体从管14通过阀64至箭头68所示方向的流动。阀64的特征在于一G型管密封件73，防止空气在阀64的连接处之前侵入系统。阀64还包括一旋塞阀70，在阀64内可旋转地操作所述旋塞阀70来有选择性地通过一端口72从系统10种排出或清除流体。出口端口74选择性地连接至病人导管18。各种可选的两端口和三端口旋塞阀可用于下游阀中。

一储存注射器80可连通地连接至阀分支42的轴向端口46。这种互连连接是通过常规的鲁尔接头82实现的，具体细节对于本领域的技术人员来说是熟知的。类似地，拉推式的第二个注射器84通过鲁尔接头86可拆卸地连接至阀分支44的远端。这使得注射器84通过第二中间分支44可连通地与端口48互连。注射器80和84的构建和操作对于本领域的技术人员来说是熟知的。

对系统10进行操作将CO₂或其它医用流体以一受控且非常安全和可靠的方式传输给病人。该操作执行如下。

首先输入导管12互连在二氧化碳源和阀体32的流入分支34之间。类似地，输出段14可连通地互连在阀体32的流出分支36和下游阀64之间，下游阀64其自身连接至病人导管18。将注射器80和84连接至阀分支42和44，这样注射器就与各自的端口46和48连通。应当对注射器进行选择，以便在放射成像或其它医疗程序/外科手术中，其大小能够容纳提供给病人的气体的所需体积。

在已将多级K型阀组件16在输入导管12和输出导管14之间互连后，和之后将注射器80和84连接至各自的阀分支42和44，通过阀杆67操控旋塞阀59，使旋塞阀通道61的分支63和65分别与阀端口38和46对齐。参见图2。然后打开CO₂源，或根据需要进行其它操作来通过输入导管12将气体传输至阀16。更特别地，通过单向阀24和管28将气体传输至输入端口38。单向阀52防止气体回流至盘绕管28中。CO₂在箭头56所示的方向上行进且通过有一定角度的旋塞阀通道61输送至阀分支42的端口46。从这里，气体按照箭头90所示行进通过接头82并进入到储存注射器80内。CO₂就是以这种方式引入到储存注射器80内直到充满注射器。

当储存注射器80充满时，操作员操纵阀杆67，如图1所示，并将控制阀旋转至图2中61b虚线所示的第二旋塞阀通道位置。在该位置，通道段63可连通地与端口46处于同一直线且通道段65可连通与端口48处于同一直线。推动储存注射器80的柱塞81，之前储存在注射器80内的气体通过端口46和有一定角度的旋塞阀通道61b输送至端口48内。从这里，按照箭头92所示将气体引入拉推式注射器84内。进行该操作时，只有横向中间端口及其相连接的注射器可连通地连接着。两个注射器都保持与输入端口38和流出或输出端口40完全隔离。同样地，二氧化碳源和可连通地连接的流入端口38从流出端口40和连接至导管18的输出导管14隔离。从而就安全地保护病人，防止直接从源疏忽地提供一危险剂量的二氧化碳。

在气体从储存注射器80转移至推拉式注射器84之后，操作员操纵阀杆67来将旋塞阀59转动至第三位置，由位置61c处的旋塞阀通道表示。在该位置，通道段63可连通地与端口48处于同一直线，且类似地，通道段65与通道段40处于同一直线。为将注射器84内的CO₂提供给病人，向箭头96的方向按压注射器84的柱塞83。从而气体通过端口48和旋塞阀通道传输至端口40。从这里，气体在箭头58所示的方向上通过单向阀54并进入到管60内。从而CO₂在箭头58所示的方向上通过单向阀54并输送至出口段14的管60内。单向阀54防止气体回流至K型阀组件中。

阀杆67可配置为箭头形或标记为包括一箭头，指向预期的流体流动方向。阀杆指向储存器80时，如图1所示，有一定角度的通道61在图2中所示的位置处且流体流动指向储存器80。可选地，可旋转阀杆使其指向注射器84。在该位置，通道在图2中所示的位置61b处，且CO₂从注射器80引导至注射器84。最后，在该过程的第三阶段，可引导阀杆67指向端口40的流出端和所连接的输出段14。在该阶段，有一定角度的通道61指向位置61c，如图2所示，这样，流体流就从储存器84引导至输出段14。

传送CO₂通过管60并进入下游阀64内。单向阀66还是防止气体回流至管内。根据需要操控旋塞阀70来或者将CO₂引导至导管18从而输注给病人，或者通过端口72清除气体。G型管密封73防止空气进入管路。

因此，系统10能够使得受控量的CO₂以一安全可靠的方式传输给病人。连接这些部件之后，在整个医疗过程期间各部件保持连接状态，且之后不必断开和重新连接。这最大程度地降低了空气侵入系统和危及病人的可能性。通过阀16的简单和防呆的操作，将受控和精确剂量的CO₂从储存注射器80传输至推拉式注射器84，然后再输注给病人。在该过程的每个阶段，阀的输入端和输出端相互之间都保持完全隔离，这样就消除了供给危险的和可能致命的剂量的CO₂的风险。

图3再次公开了阀组件16的流出分支36。单向阀54仍安装至端口40中来防止气体回流至阀组件16内。在该版本中，管60可连通地连接在流出分支36和接头100之间，所述接头100可选择性地用于执行各种功能。特别地，接头100包括一防止气体回流至管60的单向阀102。接头100包括一允许接头100可拆卸地连接至导管18的鲁尔接头104。一冲洗端口106可连通地与接头100相连接，且其特征在于允许将注射器（未图示）互连至端口106的G型阀密封件108。该注射器可用于通过接头100将药物供给至所连接的导管18。因此，可将药物提供给病人而不需要断开流体传输系统的个别部件。这节省了外科环境或医疗环境中的宝贵时间并降低了将空气引入系统的风险。根据需要，还可将一注射器连接至端口106来清理或冲洗导管。

图4描述了本发明的再另一个的实施例，其中医用管60可连通地在阀组件16的流出分支36和接头100a之间互连。下游接头包括一单向阀102a，用于防止气体或药物回流至管60内。一鲁尔接头104a可拆卸地将接头100a互连至导管18。一输入/流出端口108a形成于接头100a中，用于通过接头100a有选择性地将药物引入至病人导管内，或者可选地，根据需要清理或冲洗导管。一管路110可连通地连接至端口108a，且在其另一端具有一鲁尔接头112，用于可拆卸地将管路连接至一注射器114。通过接头112将注射器连接至管路100，以便可选择地通过接头100a在箭头116所表示的方向上将药物传输至导管18。可选地，通过在箭头122所示的方向向后拉注射器114的柱塞120，可在箭头121的方向上通过管路110从导管和/或从系统清理或冲洗流体。

在本发明的另一个版本中，可只利用连接至各自注射器的多级阀将医用流体从源多级输送给病人，如上文所述。特别地，在第一级的操作中，将压力下的气体或其它流体通过第一方向阀从源传输至储存注射器，所述储存注射器可连通地连接至第一阀。储存注射器还通过第一阀连接至第二阀，所述第二阀门可连通地连接至第二注射器。操控第一阀，以便当流体通过第一阀从源输送至第一注射器时，储存注射器保持从第二阀隔离。当由第一注射器容纳一所选体积的流体时，操控第一阀来将第一注射器与第二阀相连接。操控第二阀本身来可连通地将第一注射器连接至第二注射器，同时将第二注射器从病人隔离。第二注射器为推拉式注射器。第二阀处于前述位置的状态下，操控第一注射器将流体从第一注射器输送至第二注射器。在这一级的操作期间，两注射器都保持从源和病人隔离。因此，即使压力下的流体“堆叠”在储存注射器中，该压力也不会传输给病人。相反是将所需体积的流体传输至推拉式注射器。然后操控第二阀将推拉式注射器可连通地连接至病人/病人导管。再强调一次，病人/导管完全从压力下的流体源隔离。因此将一安全且选定体积的流体从推拉式注射器传输给病人。

各种结构的阀和各种类型的方向阀可用于执行上述多级传输。在本发明的所有版本中，都有一点是很重要的，首先将流体从流体源传输至第一注射器，然后按顺序传输至第二注射器。最终，第二推拉式注射器中的流体按顺序传输给病人。在该过程的每个阶段，流体源都保持与病人隔离。通常，在任何给定的时间，系统只有其中一个阶段在运行。

图5中所示有一可选的控制阀组件16a，其特征在于通常为K型的阀体32a，所述阀体32a由类似于前述的材料构成。同一直线上的输入和输出导管段34a和36a，以及中间或者说有角度的导管段42a和44a选择性地互连来通过各自的导管对由一类似于前述实施例所公开的可旋转旋塞阀进行流体交换和传输流体。在该版本中，通过一双手柄阀杆67a来旋转旋塞阀，所述双手柄阀杆67a包括细长手柄69a和71a。这些手柄从旋塞阀阀杆的中心偏离一约60度的角度，所述角度匹配控制阀16a中每一相邻流体输送导管对34a、42a、44a和36a之间的角度。每个手柄69a和71a都是细长的，且各具有一方向箭头73a，所述方向箭头73a为沿手柄的印刷、模压或其它的成型方式。

转动阀杆67a来操控旋塞阀，以便使一选定的相邻导管或端口对可连通地互连以便允许流体流过。特别地，设置旋塞阀，以便手柄69a和71a与各自的导管对齐，并沿各自的导管延伸，所述导管通过旋塞阀可连通地连接。也就是说，轴向旋转阀杆67直到手柄69a和71a与相邻的流体流动所必需的导管对齐。手柄之间的角度匹配相邻导管之间的角度，例如60度。因此可旋转阀杆67a分别使分叉的手柄69a和71a与任一导管对34a和42a、42a和44a，或44a和36a对齐。图5中，手柄与导管44a和36a对齐，且箭头73a指向基本与所述导管对齐的方向。这表明，旋转并调整阀杆67a以便使流体能够从中间导管44a流过阀体32a至输出导管36a。旋转阀杆来选择性地与其它导管对对齐，从而打开所选导管对之间的流体流动通道。双手柄阀杆67a的使用阐明并实施了控制阀组件的用法。或者，图5的版本中所采用的阀杆类似于图1-3中所公开的阀杆那样设置和操控。

图6所示为根据本发明的系统210，其中控制阀组件包括一对多向阀216和316，分别显示在图6中。利用这些阀以类似于前述的方式进行医用气体（如CO₂或其它医用流体）至病人的多级传输。阀216和316包括由威璐塑件有限公司（ValuePlastics）制造的适用于医疗应用的标准多向阀类型。这种阀通过允许流体流过阀的至少一个通路和限制其流过阀的至少另一个通路来自动响应预定的流体压力。本领域的技术人员将能够理解这种多向阀的结构。

阀216包括以T形结构可连通地互连的端口219、221和223。类似地，阀316包括以T形结构可连通地互连的端口319、321和323。端口323包括一其上具有锁紧螺母331的鲁尔连接器。

更特别地，阀216的端口223通常包括一外凸的鲁尔接头，所述鲁尔接头连接至一位于第一储存注射器280的流出端处的鲁尔锁225。输入端口219通过一单向止逆阀227连接至一输入导管212。所述输入导管的另一端以类似于前述的方式可连通地连接至增压医用流体供应源。阀216的第三端口221压装到第二多向阀316的端口319。阀316的端口321连接至一鲁尔锁351，所述鲁尔锁351成形于第二推拉式注射器384的流出端处。鲁尔输出端口323的锁紧螺母331使得阀316连接至下游方向阀364的互补鲁尔接头357。下游方向阀包括一旋转阀，所述旋转阀还包括端口359和361。这些端口选择性地在阀364的阀体内互连至端口357，并共同形成了一T型结构。根据需要旋转方向阀阀杆373来可连通地对齐两各自的端口。更特别地，阀杆的手柄定向于沿端口357、359和361所选其中之一并与之对齐来关闭该端口，以便其它端口以一已知的方式连通接入。

阀364的端口359其本身通过标准鲁尔接头381可连通地互连至管路383。端口361同样通过鲁尔接头385可连通地连接至一单向方向阀366，所述单向方向阀366其本身连接至一输出导管，即导向病人的导管318。

根据需要操控下游方向阀364将多余气体从系统210清出（即通过向上转动手柄373并将其与端口361对齐）或将所选药剂、造影剂或其它放射性物质传输给患者（即通过向下转动手柄373并将其与端口357对齐以便使管路383和导管318可连通地连接）。以一可旋转的方式调整下游方向阀364对于本领域的技术人员来说是熟知的。该阀在本发明的范围内可用于各种功能。还应当理解，各种其它类型的锁定、密封和/或连通连接可应用于系统210的各个部件之间。

以以下方式操控系统210将医用气体或其它流体传输给病人。在第一阶段的操作中，通过将供应源连接至导管212并打开供应源，将加压的气体或其它流体从源或供应源（如前文所述）传输至储存注射器280。通过输入导管212和止逆阀227将加压CO₂或其它医用流体传输至多向阀216的端口219。设置多向阀并以一已知的方式操控，以便使加压医用流体有效地打开阀门以互连端口219和223。因此，流体通过鲁尔接头225输送至第一注射器280的储存器中且注射器的活塞P1向箭头291的方向回缩。

当储存注射器280充满时，操作人员以常规方式按压柱塞P1。这将流体从注射器280的储存器通过阀216的端口223推回。由于按压柱塞P1而产生的压力使得多向阀216在端口223和对齐的端口221之间打开一连通的通路。从而将来自于第一注射器280的医用流体推过阀216并从端口221传输至第二方向阀316的端口319。同时，单向阀227防止流体通过输入导管212输送回气体或液体供应源。

当将加压流体通过端口319传输至阀316时，第二方向阀在端口319和321之间打开一连通的通路。因此，医用流体通过这些互连的端口和通过鲁尔接头351输送至第二推拉式注射器384的储存器。在该过程的第二阶段，将流体从第一注射器280传输至第二注射器384，同时保持从流体供应源隔离。当第二注射器的储存器充满时，其柱塞P2在箭头295的方向上回缩。在该阶段期间，阀316将流体限制为在由互连且连通的导管319和321所形成的通路中流动。

该过程的第三阶段通过按压柱塞P2后完成。这使得阀316在端口321和323之间打开一连通的通路并阻止气体或液体通过端口319回输。通过方向阀364的下游和单向阀366，阀316将流体输送至导管318。在该过程的第三阶段期间，手柄373通常朝向端口359并与其对齐，以便使阀364的端口357和361可连通地连接。清晰起见且为了更好地描述阀364的端口，图6中所示的手柄373指向“9点钟”的位置。通过操控注射器384，将一所选剂量的医用气体或液体通过导管318传输给病人。

以前述方式操控阀364来执行与放射观察法的程序相关的所需功能。例如，为添加药物或放射观察法所需的化合物（如造影物质），手柄373通常指向下方（在“6点钟”的位置），以便端口359和361可连通地连接。然后，通过管路383和阀364将待添加的所需物质引入导管318，从而提供给病人。

可选地，可通过转动手柄373将气体从系统中清除，如此其指向并与端口361和导管318对齐。这可连通地互连端口357和359，以便使多余气体可通过管路383排出。因此，在本发明的任一实施例中，可快速、方便地清理系统和/或以快速方便的方式将药物添加至所供给的气体。在每一种情况下，系统不必断开连接、拆解和/或重新组装。这节省了大量的时间和精力，并极大地降低了空气侵入系统的可能性。

可将系统210修改为包括特定的功能和部件，如图1-4的实施例中所述。此外，可以本领域的技术人员理解的方式修改部件互连、密封、阀操控的特定方式，以便达到通过本发明所示的操作方式和由此而产生的益处。

使用多个注射器是特别重要的，并消除了堆叠的风险，而这种风险在加压医用流体直接从流体源传输至单个传输注射器时常常发生。在这种情况下，由于压力叠加，填充的流体就可能超出注射器的公称容积。如果将这些流体直接输注给病人，就可能会导致药剂过量或流体浸没（fluidflooding）的潜在危险。通过将流体从储存注射器传送至推拉式的第二注射器，压力达到均衡，且仅第二注射器容纳的容量和压力安全地输注给病人。

从前述内容可看出，本发明的装置提供了一种用于安全地将可控体积的医用流体输注给病人的系统，更特别地，涉及一种用于传输可控流量的二氧化碳（CO₂）或其他造影剂以便获得放射影像的系统。尽管本说明书已详细描述了本发明装置特别优选的实施例，但是对于本领域的技术人员来说，在本发明所覆盖的范围内，很容易得到本发明结构的许多修改和变型。因此，可以理解，本说明书只是说明了本发明的原理，并不是用来限制本发明的。

尽管一些说明书附图中显示了本发明的具体特征而没有显示其它特征，但是这只是为了方便起见，因为每一特征都能够与根据本发明的任何或所有的其它特征相结合。

对于本领域的技术人员来说还会有其它的实施例，其都落在本发明权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种用于将医用流体从流体源受控输送至病人的系统，所述系统包括：

一输入导管，用于可连通地连接至一医用流体源，

一输出导管，用于可连通地连接至病人，

在所述输入和输出导管中间的第一和第二注射器；和

一控制阀组件，所述控制阀组件互连所述输入导管、所述输出导管和所述的第一和第二注射器，所述控制阀组件交替处于由第一状态、第二状态和第三状态组成的多个不同的状态，其中在第一状态时，所述输入导管与所述第一注射器连通，用于将流体从源仅传输至所述第一注射器，在第二状态时，所述第一注射器仅与所述第二注射器连通，并从所述输入和输出导管隔离，以使流体从所述第一注射器仅传输至所述第二注射器，在第三状态时，所述第二注射器仅与所述输出导管连通，并从输入导管和第一注射器隔离，以使流体从所述第二注射器仅传输至所述输出导管；

其中所述控制阀组件包括具有对齐的输入端口和输出端口的阀体，所述输入端口可连通地连接至所述输入导管，所述输出端口可连通地连接至所述输出导管，所述阀体进一步包括第一和第二中间端口，所述第一注射器选择性地连接至所述第一中间端口，所述第二注射器选择性地连接至所述第二中间端口，所述控制阀组件进一步包括可旋转地安装于所述阀体内的旋塞阀，且包括一通道，其仅由第一通道段和第二通道段组成，所述第一通道段和第二通道段选择性地：与所述输入端口和所述第一中间端口对齐以允许所述输入导管与所述第一注射器之间的连通、与所述第一中间端口与所述第二中间端口对齐以允许所述第一注射器与第二注射器之间的连通、与所述第二中间端口和所述输出端口对齐以允许所述第二注射器与输出导管之间的连通。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一通道段与所述第二通道段相互成一锐角。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，在所述第一状态，所述第一通道段和第二通道段可连通地互连所述输入端口和所述第一中间端口，其中，导入所述输入导管的流体通过所述输入端口、所述通道和所述第一中间端口传输至所述第一注射器。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，在所述第二状态，所述旋塞阀将所述第一通道段和第二通道段分别与所述第一和第二中间端口对齐，以将所述第一注射器内的流体从所述输入和输出导管隔离，并将流体从所述第一注射器通过所述第一中间端口、所述通道和所述第二中间端口引导至所述第二注射器。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，在所述第三状态，所述旋塞阀将所述第一通道段和所述第二通道段分别与所述第二中间端口和所述输出端口对齐，以将所述第二注射器内的流体从所述源、所述输入端口和所述第一中间端口隔离，并将流体通过所述第二中间端口、所述通道和所述输出端口输送至所述输出导管。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输入和输出端口包括各自的纵轴，该纵轴为对齐的。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一和第二中间端口包括各自的纵轴，该纵轴形成大体上60度的角度。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一中间端口与输入端口的纵轴形成大体上60度的轴向角，且其中所述第二中间端口的纵轴与所述输出端口的纵轴形成大体上60度的角。

9.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一通道段和第二通道段具有各自的纵轴，该纵轴形成大体上60度的角度。

10.根据权利要求1所述的系统，进一步包括在所述输入端口处的第一单向阀，用于将流体限制为从流体源单向流动至所述控制阀组件，以及在所述输出端口处的第二单向阀，用于将流体限制为从控制阀组件通过输出导管单向流动至病人。

11.根据权利要求1所述的系统，进一步包括连接至所述输出导管的下游阀，用于以下至少其中之一：从所述系统清除流体，向通过所述输出导管输送的医用流体供给添加流体。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，通过一相连的阀杆旋转所述旋塞阀，所述阀杆具有一对分叉的手柄，该手柄与所述阀体的各自端口为可对齐的，以标示各自端口由所述旋塞阀的通道可连通地连接。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一和第二中间端口包括各自的纵轴以相互成一角度，所述第一中间端口与所述输入端口的纵轴形成一角度，其与由所述第一和第二中间端口的纵轴形成的角度相等，所述第二中间端口的纵轴与所述输出端口的纵轴形成一角度，其与由所述第一和第二中间端口的纵轴形成的角度相等，以及所述第一通道段和所述第二通道段具有各自的纵轴以相互成一角度，其与由所述第一和第二中间端口的纵轴形成的角度相等。