CN103619386B - 流体管连通装置 - Google Patents

Abstract

一种通常用于医疗用途的流体管插入装置(10)，包括：刺穿构件(18)，该刺穿构件(18)布置成位于套筒(20)内；以及回缩机构(44，48，60)，该回缩机构(44，48，60)用于使刺穿构件相对于套筒回缩。刺穿构件(18)在使用中能够在以下的第一状态与第二状态之间回缩：在第一状态下，刺穿构件的端部(18A)超过套筒的端部(24)突出，在第二状态下，刺穿构件的端部在套筒(20)内。回缩机构(44，48，60)响应于在刺穿构件的端部(18A)处的流体压力而将刺穿构件在第一状态与第二状态之间致动。将套筒在所需的流体管中定位期间‑例如为比如在静脉插管期间，可以使用该装置。

Description

流体管连通装置

技术领域

本发明涉及一种流体管连通装置，并且更具体地，涉及一种用于插入到管中以允许与管的内部流体连通的装置。这种装置可以用于医疗应用中，但是这种装置并不限于医疗应用。

背景技术

为了与已有的流体管连通，通常需要刺穿管壁，以便在管壁中设置孔口。在需要与管持续地流体连通的情况下，可能需要建立管接头，使得刺穿构件必须被移除并且用更合适的流体导管来代替，这例如使引起对管进一步的不需要的损坏的风险降低。

在医疗领域内，存在大量的下述情况：在这些情况下，必须以上述方式刺穿流体管，从而将流体输送至身体中的流体管或将流体从身体中的流体管取出。

静脉插管是这种医疗程序的常见示例。据估计，仅在英国，每年就至少有2500万例插管。常规地预计，静脉插管会在初次尝试中有20％-30％的失败，并且能够证明对于特定患者群体或无经验的操作者是存在问题的。

发明人已经确定了至少一部分的失败的插管尝试可归因于以下事实：身体中的例如血管之类的流体管的壁与周围组织相比通常不会带来对于针头行进的阻力的显著增加。同样，要刺穿的管的深度可能相对较小，使得操作者在试图将针头定位于管中时几乎没有误差范围。小目标区域同低触觉反馈二者的结合意味着：操作者常常未意识到针头正确定位在静脉中的时间，并且操作者可能将针插入穿过静脉，进而无法对针和套管二者进行正确定位。

即使操作者正确地找到管被刺穿的点，仍然存在以下可能性：操作者或患者在此后的任何无意识的运动都可能导致进一步地刺穿管，例如穿过相对的管壁，导致失败的插管尝试。

过去已经花费了努力来提供这样的装置：该装置为操作者呈现附加的反馈，以帮助确定针在身体内的位置。US7,175,608提供了这种装置的示例，该装置专用于硬膜外隙内的负压的检测，并且该装置旨在向操作者提供正确的针定位的视觉指示。

然而，向操作者提供正确的针定位的视觉指示以弥补相对较低水平的触觉反馈，这仅仅提供了对以上所讨论的问题的部分解决方案。此外，视觉指示可能将操作者的关注点从精确的插入点以及针在插入点中的行进上引开。

发明内容

本发明的目的是提供一种流体管插入装置，该流体管插入装置能够实现改进的插入精确性和/或插入可靠性。

根据本发明，提供了一种流体管插入装置，其包括：刺穿构件，其布置成位于套筒内；以及回缩机构，该回缩机构用于使刺穿构件在使用中相对于套筒在第一状态与第二状态之间回缩：在第一状态下，刺穿构件的端部突出套筒的端部之外，在第二状态下，刺穿构件的端部位于套筒内，其中，回缩机构响应于在刺穿构件的端部处的流体压力而在第一状态与第二状态之间致动刺穿构件。

可以将流体压力视为包括静态流体压力或动态流体压力中的任一者或静态流体压力和动态流体压力的任意组合，并且流体压力可以与刺穿构件因通过管壁或周围组织而经受的接触力或摩擦力分开。

作为使刺穿构件回缩的原因的流体压力的确定是有利的，这是因为其能够准确评估刺穿构件进入到管(管具有大致为已知的或可预计的内部流体压力)中的点。这种确定可以基于流体压力与环境流体压力水平的偏差来进行。有利的是，该确定不依赖于与要刺穿的管壁的阻力相关的反馈。

此外，刺穿构件相对于套筒的回缩需要最小的运动和/或回缩力。因此，套筒能够在干扰最小的情况下可靠地保持在管内的所需位置中。

可以响应于刺穿构件的端部处的正流体压力而致动回缩机构，所述正流体压力例如是由于所述端部处的大于大气压力、和/或大于装置内的流体压力或比装置的可能位于该装置内的部分例如内部腔室之内的流体压力大的流体压力而引起的。

套筒可以相对于装置、回缩机构、腔室和/或装置壳体中的任一者或其任意组合而安装在固定的位置/定向中。套筒可以安装至支撑结构，该支撑结构又能够以可移除的方式附接至装置，以在使用中提供需要的定向，但是一旦刺穿构件已经回缩，则该支撑结构能够从装置处拆卸。

刺穿构件可以成形为允许与回缩机构流体连通。通常，刺穿构件是中空的并且允许流体在刺穿构件中通过。刺穿构件可以是细长的和/或管状的构型。刺穿构件可以朝向尖端渐缩并且可以包括针或套管针。

中空的刺穿构件允许在间隔开的位置处来确定刺穿构件的端部处的流体压力。回缩机构可以包括与刺穿构件的内部连通的腔室。因此，腔室可能经受在刺穿构件的端部处的流体压力。

腔室可以设置在装置的本体或壳体内。腔室在歇止状态下可以维持在第一压力下，所述第一压力通常为大气压力，该歇止状态可对应于回缩机构的第一状态。腔室可以具有对应于回缩机构的第二状态的致动状态。腔室和/或回缩机构的从第一状态至第二状态的改变可由腔室内的压力升高至高于第一状态而引起。这可与存在于腔室的内部与刺穿构件的端部处的流体压力之间的正压力梯度或正压力差相对应。

该腔室可以包括一个或更多个可变形的壁或结构，能够响应于腔室内的压力而致动所述一个或更多个可变形的壁或结构。腔室可以包括膜片。膜片的运动可以触发回缩机构。已经发现：膜片响应于典型的血管流体压力而提供了特别敏感且具有响应性的触发器/致动器。能够将腔室的容积和膜片的尺寸以及膜片材料/质量全部设计成适于所需的比如静脉插管之类的用途。

当刺穿构件经受相对于环境具有大于或等于的预定压力差的压力时，刺穿构件的回缩可以是自动的。回缩机构可以响应于预定的正压力差或负压力差而致动刺穿构件。有利的是，装置不需要预先加压以进行正确操作，而可以在环境内部压力下备用。

在一种实施方式中，装置包括用于回缩机构的壳体，并且刺穿构件相对于壳体悬置，使得刺穿构件的自由端与壳体间隔开。刺穿构件可以是能够插入到套筒中的，使得套筒抵靠壳体。刺穿构件和/或壳体可以布置成在使用中与套筒形成摩擦配合。壳体可以包括用于与套筒构件配合的一个或更多个结构。在壳体上可以设置有推入配合或扭转配合的接合结构。

回缩机构可以包括腔室和接合构件，该接合构件可以是能够响应于腔室内流体压力的变化而与刺穿构件以可脱开的方式接合的。中空的刺穿构件可以具有与刺穿构件的端部间隔开的开口。开口可以通向腔室中，以便允许刺穿构件的端部与腔室之间的流体连通。因此，在腔室中可以经受针的端部处的流体压力。

回缩机构可以包括致动器，该致动器布置成响应于腔室内的压力而使接合构件运动成选择性地与刺穿构件脱离接合。刺穿构件可以例如通过弹簧而被偏置向第二状态。偏置装置可以联接在刺穿构件与腔室和/或回缩机构壳体之间。接合构件可以抵抗偏置装置的偏置力而保持刺穿构件，并且可以允许刺穿构件在与接合构件脱开时回缩。

刺穿构件可以包括用于与接合构件相配合的接合结构。接合构件可以包括从刺穿构件径向向外悬置的突出部。

回缩机构可以包括止动构件，以防止刺穿构件进一步回缩而超过预定距离。止动构件可以布置成抵靠处于第二状态下的刺穿构件的接合构型。止动构件的定位有利地允许刺穿构件可靠地回缩预定距离。

回缩机构可以包括可膨胀的构件，比如联接至腔室或形成有腔室的膜片构件，该可膨胀的构件能够响应于腔室中的流体压力而运动。接合构件可以是能够通过可膨胀的构件来致动的，并且可以附接至可膨胀的构件或相对于可膨胀的构件悬置。可膨胀的构件或膜片构件可以用作压力传感器。

附加地或替代地，回缩机构可以包括用于检测腔室内的流体压力的电子压力传感器。在这种实施方式中，致动器可以包括电气操作或电子操作的致动器。

刺穿构件可以是细长的构型并且可以具有纵向轴线。回缩机构可以沿大体轴向方向在第一状态与第二状态之间致动刺穿构件。

在一种实施方式中，装置包括套筒。该套筒可以具有开口端，刺穿构件在第一状态下穿过该开口端而突出。套筒的开口端在第一状态下可以紧邻刺穿构件的端部。套筒优选为在刺穿构件的端部处围绕刺穿构件紧密地配合或紧配合。在第二状态下，套筒和壳体优选为在与刺穿构件的端部间隔开的位置处保持为紧固在一起。刺穿构件通常是细长的构型并且具有在壳体内被支撑的第二端部。

刺穿构件和套筒通常由不同的材料形成。刺穿构件可以由金属形成，而套筒可以由聚合物材料形成。在替代实施方式中，刺穿构件和套筒可以由相同的材料形成，例如诸如金属之类。这种实施方式可以包括两部分式针装置。

在一种实施方式中，装置包括可以采用套管插入装置形式的医疗装置。套筒可以包括套管，该套管可以为带孔套管。

技术人员会了解的是，本文所使用的术语“管”可以构成导管、空腔或储液器，并且应当据此进行解释。

附图说明

以下参照附图对本发明的可实施性实施方式作更详细地描述，附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施方式的包括装置和套筒的组件的三维视图；

图2示出了图1的组件，其中装置和套筒处于未组装的状态；

图3示出了穿过处于第一状态下的图1的组件的纵向剖面；

图4示出了图3的纵向剖面的三维视图；

图5示出了处于第二状态下的图1的组件的纵向剖面；

图6示出了根据本发明的第二实施方式的位于致动器与刺穿构件之间的替代装置的三维视图；

图7示出了穿过处于第一状态下的根据第二实施方式的组件的纵向剖面；

图8示出了穿过处于第二状态下的根据第二实施方式的组件的纵向剖面；

图9示出了根据本发明的第三实施方式的包括装置、套筒以及盖件的组件的三维视图；

图10示出了穿过处于第一状态下的根据第三实施方式的装置的纵向剖面；

图11示出了穿过处于第二状态下的根据第三实施方式的装置的纵向剖面；

图12示出了根据本发明的第四实施方式的包括装置和套筒的组件的三维视图；

图13示出了穿过处于第一状态下的图12的组件的纵向剖面；

图14示出了穿过处于第二状态下的图12的组件的纵向剖面；

图15示出了根据本发明的第五实施方式的包括装置和套筒的组件的三维视图；

图16示出了穿过处于第一状态下的图15的组件的纵向剖面；

图17示出了穿过处于第二状态下的图15的组件的纵向剖面；

图18A和18B示出了根据本发明的穿刺装置的其它任选特征；以及

图19示出了对图18的装置的附加的或替代的安全特征。

具体实施方式

以下描述的本发明源于如下自动机构的概念：即，一旦套筒正确地定位从而与流体管连通，则使刺穿装置退出流体管。就用于将例如套管之类的套筒插入到体内的流体管中的医疗装置而言，该装置在针从周围组织运动到管中时被触发。这免除了操作者在确定了针例如在静脉中的正确定位时手动地使针回缩的需要。该过程的这一部分的自动化减轻了由于对静脉被刺穿的情况的不良检测所引起的套管插入失败的主因。

一旦套筒插入到管中，则本发明可以基于管中的流体与管外的流体或其它物质之间的压力变化而触发刺穿构件的自动退回。

尽管本发明发现了将导管插入到体内的流体管中的特定用途，但是本发明不限于血管进入应用，而可以用于下述其它情形：即，有必要在最小的流体损失的情况下进行这种操作的情形；以及/或者操作的手动控制倾向于发生潜在故障的情形。

参照图1至图5，示出了根据本发明的组件10和装置12的第一实施方式，其可以用于经皮血管进入。组件10总体上包括刺穿装置12和套筒设置14。刺穿装置12包括壳体16和刺穿构件18，该刺穿构件18为针的形式并且相对于壳体悬置。

套筒设置14采用可以是常规设计的套管的形式，该套筒设置14具有相对于支撑结构22悬置的细长的塑料管或金属管20。管20具有大致恒定的直径，但是具有朝向其自由端24而渐缩的构型。管20具有纵向的轴向孔，该纵向的轴向孔通到支撑结构22的内部，使得套筒设置沿着其整个长度基本是中空的。穿过支撑结构的孔具有比穿过管结构的孔的直径大的直径，并且通过颈部部分而具有渐缩的壁26，其中颈部部分将支撑结构的管接合端与其主体相连接。

套筒设置14还包括相对于纵向轴线向外悬置的凸部28的形式的侧向突出部，侧向突出部在使用期间设置成抵靠患者皮肤的表面。

该实施方式中的套筒设置是“带孔的”，即套筒设置具有相对于支撑结构的本体基本呈径向地向外悬置的另外的孔口30。该孔口30提供侧管道，该侧管道插入到支撑结构的空腔中以允许与管24的流体连通。在替代实施方式中，可以省去该管道30。

装置12包括围绕针18的进入到壳体16中的区域的凹部31。该凹部31成形为围绕套筒14的支撑结构22的开口端而形成摩擦配合。凹部31可以略微地渐缩或者另外成形为提供与套筒14的紧密配合。在替代实施方式中，套筒和/或壳体16可以包括相对应的固定结构，以便允许凹部与套筒之间的扭转配合式接合。

套筒14固定至壳体从而以图1中示出的方式来使用，使得针尖18A略微地突出于套管20的自由端24之外。在这方面，针端部18A渐缩成在主管部分的端部处提供尖锐的刺穿结构，该主管部分沿着其长度具有基本恒定的直径。管状针构造中的渐缩部形成端部开口，该端部开口相对于针的纵向轴线倾斜地定向，并且该端部开口在平面图中大致呈椭圆形。套筒端部24布置成在使用中实际上尽可能地靠近针的在端部18A处的开口的边缘。

套筒14的设置和套筒14与装置10的连接对于以下参照图3至17进行描述的所有实施方式大致上是共用的，并且为了简洁将不再重复。然而本发明主要涉及的是装置本身的操作，该装置构造成用于与这种套筒一起使用并且通常配置为组件，在该组件中所述装置与套筒14组装成随时可用的状态。

现在参照图3至5，现在将描述装置12及其相对于套筒的操作。

装置壳体16成形为限定内腔室32。腔室32包括在其中具有开口的前部端壁34和后部端壁36，其中，开口与针18的纵向轴线对准并且成形为以流体密封的方式紧密地围绕针18。在该实施方式中，腔室32大致呈圆筒形的形状，但是其不必限于这种构型。

在后壁36的与腔室32相对的一侧上存在有由壳体16的向后延伸的圆筒形部分40所限定的后部孔或凹部38。呈塞子或止动件的构型的本体42设置在凹部38中并且能够在凹部38中沿轴向方向运动。本体42由偏置构件44在向后的、回缩的方向(如箭头A所示)上偏置，其中在该实施方式中偏置构件44采用螺旋弹簧的构型。本体42被支撑为紧靠壳体的内壁36，并且弹簧44以压缩的方式被限制在本体42与内壁36之间。

针18为细长的构型并且从安装在壳体16中、特别是安装在壳体内的本体42中的端部18B延伸穿过腔室32以及腔室32的壁34和36至针18的与壳体间隔开的自由端18A。因此，针安装在壳体中并且相对于壳体悬置。

在针18的通过壳体腔室32的部分内，部分地沿着其长度设置有开口46。

针18的位于壳体腔室32内的部分也设置有相对于针的本体径向向外地悬置的接合结构48。接合结构可以采用渐缩的或倾斜的止动构件的形式，该止动构件可以是截头圆锥形的形状。

腔室32经由喉部结构52与通常具有更大宽度的另外的腔室50连通。另外的腔室由基部部分和周向壁54限定，该周向壁54从壳体16的其余部分处竖立并且在平面图中大致呈圆形。在替代实施方式中，腔室不必为圆筒形的而是可以采用任意合适的形状，以允许容纳足够尺寸的膜片。基部和竖立壁54与壳体16的其余部分整体地形成。

腔室50通过膜片56(图4中省略)而与装置的外侧密封，其中膜片56围绕壁54的外周面附接。膜片由诸如聚合物之类的可变形材料构成，以便允许膜片响应于腔室54的内部与装置的外部之间的压力变化而运动。膜片通常根据腔室50的形状而成形。

膜片通常与装置和/或针的纵向轴线偏置。该膜片可以是能够在与该轴线基本垂直的方向上被致动的。膜片和腔室可以在宽度上大于装置的其余部分。

膜片56被夹置于为膜片组件提供进一步的刚性的对置的盘58之间。从外盘58朝向针18突出地设置有呈销60的形式的接合结构。在该实施方式中，销60与外盘58一体地形成并且朝向腔室32延伸穿过膜片56和内盘。在喉部52内设置有导向结构，销60延伸穿过该导向结构。

尽管腔室32和腔室50作为由喉部52连接的分离的腔室而形成在壳体内，可以理解的是，这些腔室维持在基本一致的压力下，并且因此在替代实施方式中可以将这些腔室结合。

在图3中所示出的第一状态下，销60与针18的接合结构48接合并且通过弹簧44防止针回缩。因而，该装置处于准备插入到流体管中的初始状态下。在这种状态下，针尖18A以上述方式突出于管20的自由端之外。由于腔室经由针孔和针的开口46而与装置的外部连通，因此腔室32和50内的压力等于外部压力。相应地，由于装置内部与外部的压力是均衡的，因此膜片处于静止状态。

在使用中，针尖18A和相关联的套管20被插入到患者的身体内。当针尖18A穿过组织时，由于很少的流体或没有流体进入针18，因此装置内部的压力基本上没有变化。然而，一旦针由于刺穿管壁而进入体内的流体管，则内部腔室32和50暴露于管内的流体压力。

流体的通过流体管的流通需要存在流体压力差。因此，当针尖18A进入到流体管中时，在腔室32、50与管内部之间建立起压力梯度。在诸如静脉或其他“流动”管之类的血管的示例中，管中的压力通常比环境压力(即，装置12内的压力)大。因此，流体将倾向于流动到腔室32、50中，并且由此通过膨胀而致动膜片。

膜片的远离针18的致动(即，通过膨胀)使销60远离针的轴线径向地运动，从而与接合结构48脱开。一旦脱开，则在弹簧44在本体42上的偏置力的作用下，针轴向向后地运动直到接合结构48抵靠腔室壁36。由此，针相对于套筒14而回缩预定的距离(即图3中介于接合结构48与壁36之间的距离)，从而实现图5中示出的状态。

腔室32、50中压力的增加可以通过流体从管流入到腔室中的流动和/或可能已经存在于腔室中的任何现有的流体(例如，空气)的压缩来实现。并且，销的行程的所需距离相对较小。因此，装置特别灵敏并且仅需要最小的用于致动的流体流动。

图5表示应用状态，在该状态下，针端部18A容纳在管20内并且本体42向后突出于壳体16的端部之外。膜片保持在其被致动的状态下。在该状态下的本体42也向使用者有利地提供了针已经回缩的视觉指示。在这方面，本体42可以着色或以其它方式作标记，使得一旦本体42突出于壳体16之外则本体42是清晰可见的。然而，在替代的实施方式中，本体42可以不突出于壳体16的端部之外，使得装置的致动不能由操作者不经意地阻碍。

如上所述，针18的回缩使得管18(在该实施方式中为套管)被正确地设置在流体管中。所涉及的致动压力和弹簧力足够小，使得对保持装置12的操作者具有最小的扰动。并且有利的是，同时使针暂时地安全，使得针不再暴露并且不能进一步地意外地刺穿流体管。

将装置12从套筒14完全地移除。套筒设置14能够以常规的方式抵靠患者的皮肤而紧固在合适的位置，使得套管抵靠患者的皮肤而保持在合适的位置以便进一步使用，比如使流体流动至管、或者反过来将流体从管中取出。套筒通常是在移除装置12之后紧固，但是如果必要则套筒可以在该装置保持与套筒组装在一起的同时紧固。

以上实施方式使用盘形形状的膜片以在流体压力达到一定阈值时实现释放销的运动。膜片上方和下方的刚性盘件确保膜片存在均匀的膨胀，并因此确保对释放销的预定作用。

装置对流体压力差的灵敏性对于校正操作来说是重要的，并且通过以下方式来实现所期望的灵敏性：设计膜片的放大区域，使得膜片能够在相对较低的压力下对机构进行致动、同时避免了在不使用时对装置的不需要的致动。

在替代实施方式中，能够进行的是：除了图1至图5中所示出的膜片放大区域之外或代替图1至图5中所示出的膜片放大区域，可以使用堆叠的膜片来增加灵敏性。这可以有助于减小装置的整体尺寸。

为了进一步提高装置所能够操作的精确性，针尖18A的下侧(在图3中所示出的方向上)可以设置有小开口，使得流体能够向上溢出针，直到针开口的整体位于管中所在的点。在刺穿构件的主端部开口的壁中的该辅助开口能够防止在刺穿构件进入管时装置的早期致动。重要的是，当流体压力在针内增加时，套管的端部已经进入管，因而针回缩，从而使套管成功地插入到静脉中。在针的壁中的辅助开口可以设置成紧邻套管端部。

在图6至8中，示出了本发明的另一实施方式，该实施方式允许当刺穿构件18插入到具有比装置内的腔室32和腔室50中的压力低的压力的流体管中时对装置12进行致动。除了以下方面外，图6至8中的装置12A的结构与以上描述的图1至5的装置相同：接合销60设置有如图6至8中所示的头部结构62。

头部结构62具有位于其中的一对相邻的孔口64和孔口66。第一孔口46具有比针18的直径略大但比接合结构48的直径小的直径。第二孔口66与第一孔口64相邻并且具有比第一孔口和接合结构48的直径大的直径。第一孔口64相对于盘58定位在最远处(即，朝向头部结构62的外端)，而第二孔口66位于第一孔口与盘之间(即，靠近销轴60)。

在图6和7中所示出的第一、初始状态下，头部结构62以与图3的方式相类似的方式抵抗弹簧44的偏置力而与销18的接合结构48接合。然而，在使用中，当装置12A的针尖18A插入到具有比装置12A内侧的压力低的压力的流体管中时，膜片将经受负压力差，从而引起对膜片56和盘58的朝向图8中示出的针轴线的致动。

如图8中所示的膜片、盘58和相关联的头部结构62的致动使较大的孔口66与接合结构48对准，从而与接合结构48脱开并且允许针回缩到图8中示出的第二状态，直到接合结构48抵接腔室壁36。

因此，接合构件60的变化能够允许装置在正压力差或负压力差下运转。这允许将本发明应用于更广泛的多种解剖管，包括具有通常低于大气压力的流体压力的空腔。

现在参照图9，示出了根据本发明的组件的另外两个实施方式，这两个实施方式包括上述第一或第二实施方式中任一者的装置12或12A。图9至11的实施方式设置有盖件，该盖件由刚性材料比如用于形成壳体16的塑料而形成。盖件成形为围绕装置的外周壁54而附接，使得盖件覆盖膜片56和盘58。

盖件起到盖子或罩的作用，并且成形为形成位于膜片56(包括盘58)与盖件之间的内部空间，以便允许使用中的膜片运动。盖件防止接近膜片，其中接近膜片会引起在预期使用装置之前对膜片56进行不想要的或意外的致动。

尽管未在图9A中示出，但是盖件通常会具有空气入口，以确保膜片的外部面暴露于环境压力下。该空气入口的尺寸将影响膜片对于针流体压力的变化的响应，并且由此空气入口可以是尺寸可变的，使得能够调节灵敏性，然而通常优选为避免穿过盖件到膜片的任何流动或从膜片处穿过盖件的任何流动的堵塞，以实现在装置的致动中的短时间延迟。

图9B中示出了这种可调节的盖件的一个实施方式，对于该实施方式，盖件包括第一盖构件67A和第二盖构件67B。盖构件67B位于装置的膜片和相关联的腔室的上方。盖构件67A具有比盖构件67B的尺寸略大的尺寸，使得盖构件67A能够设置在盖构件67B上方。两个盖构件均具有位于其中的孔口69，使得盖构件67A的孔口与盖构件67B的孔口之间的交叠程度决定窗口或空气入口的尺寸。因此，盖件67A能够旋转以调节孔口尺寸。盖构件中的孔口69优选为细长的构型并且周向地对准以便于容易地且精确地调节孔口69。

图9A、10和11的实施方式中的盖件66还包括用于通过偏置构件68来调节膜片的运动阻力的装置，该偏置构件68为弹簧的形式。在弹簧的压缩或延伸的情况下，该弹簧可以阻止运动，使得为了对装置进行致动，必须具有足够的压力差以克服弹簧的弹力。该弹簧还可以用来缓冲膜片的运动并且确保该装置的平稳操作。

弹簧68安装在可调节的轮轴70上，其中轮轴70容纳于盖件66中的相对应的口中。因此，能够调节由弹簧68提供的弹力，以便允许对在第一状态与第二状态之间致动装置的阈值压力进行调节。在该示例中，轮轴70和盖件孔口相对应地螺接。轮轴设置有翼形螺钉或旋钮结构72或类似的手动调节结构，使得能够容易地手动地调节弹簧68的压缩程度或延伸程度。在盖件上可以设置有一个或多个标记，以示出预设的阈值状态，使得操作者能够以设定的圈数或一圈的一部分来调节结构72，以实现所需的阈值设定。可以将图9A至11和图9B的特征结合。

在图12至14中，示出了本发明的另一实施方式12B，除了以下方面之外，该实施方式12B与上述的图1至8中的任一幅图的实施方式相同：即，经修改的装置壳体16B不再具有腔室50，也不再具有膜片56或相关联的盘58。替代地，已经将腔室32B修改成容纳呈气囊74的形式的不同类型的膜片，其中气囊74可视为提供纵向的或凹进型式的膜片。在第一、未致动状态下，气囊仅部分地填充了腔室32B。气囊74可以由这样的材料形成：这种材料类似于在医疗设备领域中已知的用于支架气囊装置的充气的材料。气囊设置有一个或多个刚性肋部或杆76，所述一个或多个刚性的肋部或杆76支撑接合结构60B并且与针18的纵向轴线基本平行地布置。因此，可以将肋部视为是纵向设计的。

同样，装置壳体16B具有位于其中的多个孔口75。该装置还包括盖件，该盖件的形式为在其中具有相对应的孔口的套环构件或部分套环构件77。套环77在壳体16B上的位置是可调节的，以便改变开口的尺寸，从而允许与气囊74的外部流体连通，使得气囊能够以类似于以上参照附图9所描述的方式自由地膨胀和收缩。在该实施方式中，套环77能够在轴向方向上运动，而可根据孔口的形状和位置替代地致动盖件。

图12至14的实施方式以与以上所描述的图3至5或图6至8的方式相类似的方式进行操作，使得通过将针插入到流体管中而引起的压力差导致气囊74膨胀或坍缩，从而脱开接合结构48并且因而允许针18回缩到套筒中。

对技术人员来说明显的是，可膨胀的或对压力敏感的致动装置的其它实施方式可作为以上描述的实施方式的替代，并且只要能够实现所需的压力灵敏性特征就可以替代上述致动机构。这些实施方式例如可以包括风箱构型或低摩擦活塞设置。

现在参照图15至图17，示出了替代实施方式100，该实施方式允许用对装置进行致动的电子控制来代替上述实施方式中提出的纯机械感测和致动装置。

除了以下区别之外，图15至图17的实施方式100在构造和操作上类似于上述的实施方式。

壳体116已修改成提供单个内部腔室132，电子压力传感器101安装于该内部腔室132中。设置有处理器(未图示)，以对由传感器101感测到的压力与预设的阈值压力进行比较，并且在感测到的压力等于或大于阈值时对致动器的操作进行控制。该处理器可以根据对于目标操作所需要的复杂程度而采取简单比较器的形式抑或采取更复杂的可编程芯片的形式。这种实施方式中的致动器可以包括电气致动器或电子致动器例如为比如螺线管103之类，该电气致动器或电子致动器设置成以与上述方式相类似的方式使接合构件160位移。通常也设置有例如电池之类的电源，从而为致动机构供电。

尽管上述实施方式使用被连续偏置的针设置，因为其允许在相对较小的压力差下(如在医疗应用中通常会经历的)致动针，然而同样可能的是，致动器可直接地使针位移，而不是脱开用于针的闩锁装置。例如，尤其是在电子控制的实施方式中，螺线管或其它动力致动器通常将足以以可靠的方式驱动针自身的回缩，而不需要事先将针偏置至回缩状态。

阈值压力对于不同的患者可能是不同的。然而，很可能的是，装置会具有标准阈值，尽管该装置可能具有用于低压的患者(例如，比如用于老年患者或那些失血患者)的设定。由于止血带的存在，流体压力还可能比正常的静脉压力高，可以据此调节或预设阈值压力。流体静压的介于15至25毫米汞柱之间的值、通常在20毫米汞柱的值附近被视为正常阈值。

现在参照图18A和18B，示出了图1至5的装置12，该装置12包括安全特征以允许针18在使用后保持安全。在该示例中，装置壳体16由两部分16A和16B形成。针18安装在部分16B中。两个壳体部分16A和16B在装置的使用期间牢固地保持在一起，但两个壳体部分16A和16B是可拆卸的。这可以通过与位于装置12与套筒装置14之间的上述结构相类似的附接设置来实现，并且在相对应的成形的和/或紧密配合的结构之间可以包括摩擦接合例如推动配合之类。可以使用其他常规的接合设置，比如扭转配合或锁定接合。

在已经如上所述地使用该装置后，针安装于其中的壳体部分16B能够以与壳体部分16A分离的方式被拉开，直到针的端部18A位于壳体部分16A内。因此使该装置就丢弃而言是安全的。比如弹簧加载板之类的简单机构能够用于限制壳体部分16A和壳体部分16B的有效的分离距离和/或用于在壳体部分16A内将针锁定在其安全状态下。

现在参照图19，在放大的视窗中示出了任意前述实施方式的装置的任选的特征。针18可以包括护套或管200，其中护套或管200与针18同心并且在与针在相同的轴线上延伸。管200在其自由端处是钝的并且可以由合适的塑料或其它材料形成。管在其固定端202处安装于装置12内。然而，不同于针18，管200固定地附接至装置壳体16的例如装置壳体16的内壁(例如壁34或36)之类的刚性部分，并且不可对管200进行致动。

管保持在套筒20内。

在使用中，针端部18A突出到管的自由端204之外。在这种情况下，管的自由端204也在套筒20的自由端24后方，使得管不会干扰装置的如上所述的操作。然而，当针回缩时，针被相对于固定的管致动，使得针撤回到管的自由端之内。因此，当在使用后将装置12从套筒装置处移除时，针端部18A保持在管200内，从而避免了可能由裸露的针所引起的意外伤害。

以上述参照图18和/或19所描述的方式，本发明的任意上述实施方式可以设置有防刺特征或安全特征。

本发明可以应用的不同的医疗用途例如包括：静脉插管、体腔内的流体(例如，胸腔积液、腹水)的抽吸/排出、和/或腹腔镜检查套针。也可以用替代的套筒、例如用作两部分式针设置的金属套筒来替代所述套管。还可以想到，本发明可以应用于以下更广泛的工程用途：其中，需要通过首先刺穿现有的流体管来将导管设置成与该现有的流体管连通。

在以上的任意实施方式中，壳体内的腔室可以包括呈窗口形式或类似形式的透明材料部分，以便在使用中向操作者提供流体已经进入腔室的指示。流体进入腔室的这种视觉指示的使用提供了用于检查装置的正确操作的有益的第二方式。因此，操作者能够使用用以确定装置已经被致动的突出以及用以确定已经实现了管与腔室之间的流体连通的窗口来从视觉上检查装置的正确使用。

在缺少一种指示的情况下，对另一种指示的视觉确认可能会带来不正确或不完整的操作，使得操作者在移除刺穿构件之前可能尝试对装置重新定位或采取其它步骤以确保正确操作。在经由窗口观察到流体但是回缩机构未被致动的情况下，操作者可以通过将刺穿构件从套筒撤回而手动地使刺穿构件回缩，从而完成操作。

在另外的实施方式中，该装置可以包括例如电子系统之类的附加的或替代的报警装置，以感测针的回缩并且通过视觉的或听觉的指示器对操作者发出警报。

Claims (20)

1.一种流体管插入装置，包括：

刺穿构件，所述刺穿构件布置成位于套筒内；以及

回缩机构，所述回缩机构用于在使用中相对于所述套筒在第一状态与第二状态之间致动所述刺穿构件：在所述第一状态下，所述刺穿构件的端部突出所述套筒的端部之外，在所述第二状态下，所述刺穿构件的所述端部回缩于所述套筒内，

其中，所述刺穿构件的所述端部是在使用中用于插入到流体管中的刺穿端部，并且，在所述刺穿构件的致动之前，所述装置的内部保持在环境压力下，

以及，所述回缩机构响应于用于通过所述刺穿构件的所述端部处的相比于环境压力具有等于或大于预定压力差的外部正流体压力与所述装置的内部的连通来对所述外部正流体压力进行感测的压力传感器而自动地触发所述刺穿构件在所述第一状态与所述第二状态之间的回缩。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述刺穿构件是中空的，以允许与所述回缩机构流体连通。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置包括医疗装置，并且所述刺穿构件包括针。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述回缩机构包括腔室。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述腔室在歇止状态下基本上保持在环境压力下，并且所述腔室布置成：当在所述腔室的内部与所述刺穿构件的所述端部处的外部压力之间具有压力梯度时触发所述回缩机构，从而将所述刺穿构件致动到所述第二状态。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述刺穿构件延伸到所述腔室中并且包括用于与所述腔室的内部流体连通的孔口。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述腔室的内部与所述装置的外部除了经由所述刺穿构件孔口之外基本上是密封的。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述回缩机构包括腔室和膜片，能够响应于所述腔室内的压力变化而致动所述膜片。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述回缩机构包括：腔室，所述腔室与所述刺穿构件的所述端部流体连通；以及接合构件，所述接合构件布置成根据所述腔室内的压力而以能够脱开的方式接合所述刺穿构件。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述刺穿构件被偏置向所述第二状态，并且通过所述接合构件以能够脱开的方式保持在所述第一状态下。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述刺穿构件由弹簧偏置。

12.根据权利要求1或2所述的装置，包括止动构件，所述止动构件布置成将所述刺穿构件的通过所述回缩机构的行程限制为预定的距离。

13.根据权利要求1或2所述的装置，包括用于所述回缩机构的壳体，其中，所述刺穿构件相对于所述壳体悬置，使得所述刺穿构件的第一端部与所述壳体间隔开并且所述刺穿构件的第二端部安装在所述壳体中。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述壳体成形为容置所述套筒以与所述套筒形成紧密配合。

15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述回缩机构包括腔室和位于所述腔室内的电子压力传感器，所述装置还包括控制器，所述控制器布置成触发所述刺穿构件在所述第一状态与所述第二状态之间的回缩。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述回缩机构包括电致动器。

17.一种流体管连通组件，包括：权利要求1至16中的任一项所述的装置；以及套筒，所述套筒布置成在所述刺穿构件的所述端部附近紧密地围绕所述刺穿构件。

18.根据权利要求17所述的组件，其中，所述套筒具有开口端，所述刺穿构件在所述第一状态下穿过所述开口端而突出，所述套筒的所述开口端在所述第一状态下紧邻所述刺穿构件的所述端部。

19.根据权利要求17或18所述的组件，其中，所述套筒在与所述刺穿构件的所述端部间隔开的位置处以能够拆卸的方式安装至用于所述回缩机构的壳体，使得所述刺穿构件在致动期间在所述第一状态与所述第二状态之间相对于所述壳体和所述套筒回缩。

20.根据权利要求17或18所述的组件，其中，所述套筒包括套管。