CN104225707B - 在输液系统或注射系统中使用的测量单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在用于注射流体的输液系统或注射系统中使用的压力测量单元，具有壳体(1)，其中布置有至少一个使处于压力下的流体通过的过滤单元(4)以及用于检测从过滤单元(4)中流出的流体的压力的至少一个压力探测器(3)。这样的压力测量单元是压力稳定的，其仅导致在输液系统或注射系统的软管系统中较小的压力下降，其可以低成本地制造，并且在将软管系统安装到软管泵中时可以实现简单的装配以及操作。

Description

在输液系统或注射系统中使用的测量单元
技术领域
本发明涉及一种在用于注射流体的输液系统或注射系统中使用的压力测量单元，其中该压力测量单元包括壳体，在壳体中布置有至少一个使处于压力下的流体通过的过滤单元(4)以及用于检测从过滤单元(4)中流出的流体的压力的压力探测器(3)。
背景技术
在用于注射流体的输液系统或注射系统中，为了检测需要注射的流体的压力，使用例如布置在将流体输送至注射针头的注射软管中的压力测量单元。例如公开刊物DE19900937A1示出了一种用于注射流体、特别是用于X光或核自旋断层摄影术的造影剂的注射器，其具有软管以及在周向上至少部分被软管缠绕的用于将流体从储存容器输送至针头的滚子泵，其中存在通过在软管壁中设计的开口与软管(3)内部连接的压力腔，其具有在流体压力的作用下可调节的部件，该部件对压力传感器产生影响。
由欧洲专利文献EP2011541B1已知一种用于为静脉注射造影剂和食盐溶液的注射器的软管系统，其具有与泵连接的用于输送造影剂或食盐溶液的泵软管，在其中依次布置有压力传感器以及与其分离的颗粒过滤器。
这种压力测量单元和颗粒过滤器彼此分离的系统的缺点在于成本因素。如此，压力传感器和颗粒过滤器具有独自的壳体，这增大了系统的制造成本。而且因为在组装软管系统时必须进行多个工作步骤，单个部件的装配花费更昂贵。其他的缺点是，所应用的通常设计为碟式过滤器的颗粒过滤器的压力稳定性较小。此外不利的是，通过相对较小的、等于泵软管的横截面的过滤面产生的压力下降在颗粒过滤器的过滤入口和过滤出口之间压力下降增大。此外在将泵软管插入泵中时的操作是有缺点的。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种在输液系统或注射系统中使用的压力测量单元，它的制造成本可以更低廉，它可以实现简单的装配、是尽可能地压力稳定的，并且仅仅导致输液系统的或注射系统的软管系统中较小的压力下降，以及在将软管系统安装到软管泵中时，它确保尽可能简单的操作。
根据本发明，在压力测量单元具有壳体并且壳体中布置有用于检测流过的流体的压力的压力传感器时，由此实现该目的，即在壳体中布置有流体流过的过滤单元。由此压力探测器和颗粒过滤器集成在具有共同壳体的部件中。因为在现有技术的系统中压力探测器和颗粒过滤器设计作为分离的部件并且依次布置在注射软管中，因此与之相比取消了部分壳体，根据本发明的上述情况可以实现更低成本的制造。通过应用根据本发明的压力测量单元，也可以简化注射系统的装配，这是因为仅需在一个工作步骤中将具有集成的过滤单元的压力测量单元安装到注射软管中，相反在已知的系统中必须依次安装压力传感器和颗粒过滤器。此外在将软管系统安装到软管泵中时确保了简单的操作，这是因为在软管系统中现在仍只有一个壳体部件，其中既安装了过滤单元也安装了压力探测器。
优选地将过滤单元设计为具有套管壳体和滤网的纵向过滤套管，其可以插入到壳体开孔中，其中套管壳体支撑滤网并具有套管开口，通过该套管开口使处于压力下的流体流入到过滤套管中。由此与已知的、其中流动横截面等于注射软管横截面的颗粒过滤器相比增大了通过过滤单元的流动横截面，这是因为纵向过滤套管的有效过滤面可以被设计为大于软管横截面。通过这种方式使在过滤单元中产生的压力下降最小化并且改进了压力稳定性。
在根据本发明的压力测量单元的优选实施例中，过滤单元布置在壳体的壳体开孔中，其中在壳体开孔的内表面和插入壳体的过滤套管的外侧面之间设计有与壳体的流出开口连接的腔室，流体从过滤单元中流入到腔室中。在套管壳体中适当地设计了被滤网遮盖的空隙，流体经过该空隙从过滤单元中流出。滤网适宜地由具有10-15μm网孔的过滤织物构成，过滤织物并且根据用途取决于需要注射的流体是亲水或疏水的。
优选地使过滤套管如此成型，即使得从过滤单元流入腔室的流体的流体密度沿着过滤套管在其全部长度上基本是恒定的。对此适宜在套管壳体中设计沿着过滤套管的纵向延伸的流动通道，流体被引导至通道中，其中流动通道一方面被套管壳体的外表面限定、并且另一方面被滤网限定。在此通过使流动通道的流动横截面沿着流动方向持续地减小，使得在过滤器套管的全部长度上可以实现流出流体的流体密度沿着流动方向恒定。
压力探测器适当地与例如压阻式或者压电式压力传感器连接。
优选地，借助于可插进壳体的端面流入开口中的塞子或借助于在壳体中的插口固定过滤单元。塞子或插口具有用于输液系统或注射系统的软管管线的管状连接件以及直通通道，通过该直通通道将流体引导到过滤单元中。在合适的实施例中，过滤单元可更换地布置在壳体开孔中。
适当地，过滤单元和壳体开孔的内表面具有彼此对应的导向装置、例如导向槽和导向肋片，通过该导向装置可以在将过滤套管插入到壳体时引导其插入壳体开孔，或者为了更换新的过滤单元可以从壳体中抽出过滤套管。由此在抽出或推入过滤单元时防止了卷边或夹住。
附图说明
本发明的这些和其他的优点从以下参考附图详细说明的实施例中得出。附图示出：
图1是根据本发明的压力测量单元的透视图；
图2是图1的压力测量单元的俯视图；
图3是图2的压力测量单元的后端面的侧视图；
图4是图3的压力测量单元的沿着面O-O的横截面；
图5是图3的压力测量单元的沿着面P-P的横截面；
图6是图1的压力测量单元的过滤单元的透视图；
图7是图6的过滤单元的前端面的侧视图；
图8是图7的过滤单元的沿着面L-L的横截面；
图9是图7的过滤单元的沿着面K-K的横截面；
图10是用于根据本发明的压力测量单元的过滤单元的第二实施方式的透视图；
图11是图10的过滤单元的前端面的侧视图；
图12是图11的过滤单元的沿着面AG-AG的截面图；
图13是图11的过滤单元的沿着面AF-AF的横截面图；
图14是用于根据本发明的压力测量单元的过滤单元的第三实施方式的插入件的透视图；
图15是图14的插入件的端面的侧视图；
图16是图15的插入件的沿着面AC-AC的截面图；
图17是图15的插入件的沿着面AE-AE的截面图；
图18是图15的插入件的沿着面AJ-AJ的截面图；
图19是图14的插入件的俯视图；
图20是用于根据本发明的压力测量单元的过滤单元的第四实施方式的插入件的透视图；
图21是图20的插入件的端面的侧视图；
图22是图21的插入件沿着面AC-AC的截面图；
图23是图21的插入件的沿着面AE-AE的截面图；
图24是图21的插入件的沿着面AJ-AJ的截面图；
图25是图20的过滤单元的插入件的俯视图；
图26以横截面图(图26a)、俯视图(图26b)以及沿着面Q-Q的截面图(图26c)、沿着面R-R的截面图(图26d)和沿着面S-S的截面图(26e)示出根据本发明的压力测量单元的其他实施例。
具体实施方式
在图1至5中以透视图示出根据本发明的压力测量单元。这个压力测量单元在用于注射流体、例如用于静脉注射造影剂的输液系统或注射系统中使用。压力测量单元具有(唯一的)壳体1，其适宜地设计为塑料注塑件。壳体具有壳体开孔1c，其具有在其前端面的端部1a处的流入开口2a以及在其后端面的端部1b处的流出开口2b。壳体1的后端部1b设计为管状，并且用于连接输液系统或注射系统的注射软管的软管管线。壳体1的前端部同样地设计为具有椭圆形的管横截面的管状。
在壳体1中布置至少一个压力探测器3以及至少一个过滤单元4。压力探测器3优选地是膜片10，例如硅树脂-膜片。此处示出的实施例中设有两个这样的膜片10形式的压力探测器3，其布置在壳体1的壁的膜片开口15中。在此，膜片开口15在壳体1的两个碟状壳体部件16和17中布置在其上侧上并与壳体开孔1c连接(图4)。
在图4和5的截面图中可以清楚地识别布置在壳体开孔1c中的过滤单元4，并且其在图6-9中被详细地示出。过滤单元4布置在壳体开孔1c中，并且在那里借助于可拔出的塞子11将其固定并防止其滑出。塞子11具有通孔18以及前端部11a和后端部11b(图5)。塞子11的前端部11a设计为用于与输液系统或注射系统的软管管线连接的管状连接件12。塞子11的后端部11b与壳体1的椭圆形前端部1a互补地成型，并且它伸入壳体1的输入开口2a中。在那里为了固定过滤单元4适当地夹住塞子11的后端部11b或借助于止动装置使其止动。
过滤单元4或者可以例如通过粘合固定在壳体开孔1c中，或者可以将过滤单元可更换地布置在其中。更换地布置使得一旦过滤单元被阻塞，可以替换已使用的过滤单元4。为了替换已使用的过滤单元4，可以将塞子11从壳体开口2a中拔出，以便开启至过滤单元4的通道，此时可以从壳体开孔1c中拔出过滤单元并且其可以被新的过滤单元替代。
图6-9中示出的过滤单元4设计为具有空心套管壳体5和滤网6的纵向过滤套管4a。套管壳体5具有前部段5a、后部段5b和连接前部段5a和后端5b的纵向部段5c。在此通过在过滤套管4的纵向上延伸的至少两个横梁5c构成纵向部段5c，其适宜地与套管壳体5的前部段5a和后部段5b相连作为一体的塑料注塑件。在中心部段中，套管壳体5具有空隙，其由滤网6覆盖。
滤网6优选地是具有10-15μm网孔的过滤织物。滤网6适宜地在其前部段5a、后部段5b以及中心部段5c中与套管壳体5一起浇铸，并且因此由套管壳体5支撑滤网。在前部段5a中设有套管开口8，其与空心套管壳体5的内部空间19连接。当将过滤单元4装入压力测量单元的壳体1的内部中时，例如如图5中所示，套管开口8与塞子11的开孔18连接。由此，需要注射的流体经由注射软管被输送给与其相连的塞子11，其可以通过塞子11中的开孔18并且通过套管开口8流入到过滤套管4a的内部空间19中，并且在那里通过滤网6流出。
如图5中所示，利用套管壳体5的后部段5b将具有纵向过滤套管4a的过滤单元4预先插进壳体1的内部中，并且在那里借助于塞子11固定过滤单元。套管壳体5的前部段5a在其外圆周上具有带环形槽20的突出的法兰。为了密封将O型圈21装入环形槽20中。套管壳体5的法兰状部段5a的外直径在此等于其中装有过滤单元4的壳体开孔1c的内直径。过滤套管4a的中部段5c和后部段5b的直径小于前部段5a的外直径或壳体开孔1c的内直径，从而过滤套管4a在中部段5c和后部段5b中的外侧面和壳体开孔1c的内表面之间形成腔室7。从过滤套管4a的内部空间19中流出的流体流入到该腔室7中。腔室7通过膜片开口15与压力探测器3的膜片10相连。通过过滤单元流入到腔室7中的流体的压力由此传递到压力探测器3的膜片10上。压力探测器3分别连接在未示出的压力传感器上，压力传感器检测膜片10的与流体压力相关的变形，并且由此测定流体压力。压力传感器可以由此检测流体的压力，并且借助于未示出的显示仪器来显示。
在图26中示出根据本发明的压力测量单元的另一个实施例，其基本等同于图1-5的实施例。由图26d和26e的截面图中得知，壳体开孔1c的内表面在其顶侧和底侧处具有锯齿状伸出的接片22。这些锯齿状接片22伸入到壳体开孔1c的内部中，并且基本上在壳体1的全部长度上延伸。在套管壳体5的后部段5b处，以响应的数量并且在相应的位置上设有与这些接片22相对应的槽23。在图6和7的视图中可以清楚地识别出这些槽23。在将过滤单元4插进到壳体开孔1中时，锯齿状接片22啮合入在套管壳体5处的相对应的槽23中。由此在将过滤单元4插进到壳体开孔1c时，确保了更可靠地导入并确保了过滤套管4a在壳体1中的匹配更准确的支座。
图10-13示出用于在根据本发明的压力测量单元中使用的过滤单元4的第二实施方式。其基本等同于图6至9的实施例的过滤单元，因此利用相同的参考标号标示相应的部件。对于图6至9的实施例补充的是，图10至13的实施例的过滤单元4具有插入件13，其被插进到套管壳体5的内部空间19。如从图11中可见的，插入件13具有在其外圆周上并排布置的并且沿插入件13的纵向延伸的流动通道9。流动通道9在此一方面被插入件13的具有半圆形切口的外表面限定，并且另一方面被置于其上的滤网6限定。流入到过滤套管4a中的流体通过流动通道9沿过滤套管4a的纵向流动，并且从那里借助滤网6从过滤套管4a流出并且流进到腔室7中。
在图14-19中示出的插入件的变化的实施例中，如此形成流动通道9，即使得它的流动横截面在流动方向上连续地减小。这特别是在图17和18中识别出。通过形成流动通道实现的是，从过滤单元4流入到腔室7的流体的流体密度在过滤套管4a的全部长度上至少基本上是恒定的。
在图14-19中示出的插入件13的其他实施例中，相反地，在插入件13的全部长度上形成具有保持不变的流动横截面的流动通道9。在本实施例中，从过滤单元4流出的流体的流体密度在下游的(后面的)区域中比在上游的(前面的)区域中小。

Claims (19)

1.一种在用于注射受压的流体的输液系统或注射系统中使用的组合的压力测量和过滤单元，所述压力测量和过滤单元具有
-带有流入开口(2a)和流出开口(2b)的管状壳体(1)，其中所述管状壳体(1)具有内表面，
-至少一个能更换地设置在所述管状壳体(1)内部的过滤单元(4)，所述过滤单元具有纵向过滤套管(4a)的形式，所述纵向过滤套管(4a)具有纵向并且包括套管壳体(5)和滤网(6)，所述套管壳体(5)具有套管入口和被所述滤网(6)遮盖的空隙，其中受压的所述流体经过所述套管入口流入到所述过滤套管(4a)中并且在纵向上经过所述套管壳体(5)并且借助流经所述滤网(6)流出所述过滤单元(4)，
-其中腔室(7)形成在所述管状壳体(1)的所述内表面和所述套管壳体(5)之间，所述腔室(7)与所述管状壳体(1)的所述流出开口(2b)流体连接，
-以及至少一个压力探测器(3)，所述压力探测器与所述腔室(7)流体连接用于检测从所述过滤单元(4)流出并流入所述腔室(7)中的受压的所述流体的压力。
2.根据权利要求1所述的压力测量和过滤单元，其中，所述滤网(6)由具有10-15μm网孔的过滤织物构成，其中所述过滤织物是亲水的或疏水的。
3.根据权利要求1或2所述的压力测量和过滤单元，其中，从所述过滤单元(4)流出的所述流体的流体密度沿着所述过滤套管(4a)的所述纵向基本是恒定的。
4.根据权利要求1或2所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤套管(4a)具有多个沿着所述过滤套管(4a)的所述纵向延伸的流动通道(9)，其中所述流体被引导至所述流动通道(9)中。
5.根据权利要求3所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤套管(4a)具有多个沿着所述过滤套管(4a)的所述纵向延伸的流动通道(9)，其中所述流体被引导至所述流动通道(9)中。
6.根据权利要求1所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤单元(4)包括插入到所述套管壳体(5)中并且在所述套管壳体中在纵向上延伸的插入件(13)，所述插入件(13)具有外圆周，并且多个流动通道(9)形成为在所述插入件(13)的所述外圆周中的半圆形切口并且在纵向上延伸，其中所述流动通道(9)被所述滤网(6)遮盖。
7.根据权利要求4所述的压力测量和过滤单元，其中，所述流动通道的流动横截面沿着所述纵向持续地减小。
8.根据权利要求6所述的压力测量和过滤单元，其中，所述流动通道的流动横截面沿着所述纵向持续地减小。
9.根据权利要求1或2所述的压力测量和过滤单元，其中，所述压力探测器(3)包括膜片(10)，受压的所述流体的所述压力对所述膜片产生影响。
10.根据权利要求8所述的压力测量和过滤单元，其中，所述压力探测器(3)包括膜片(10)，受压的所述流体的所述压力对所述膜片产生影响。
11.根据权利要求1或2所述的压力测量和过滤单元，其中，所述压力探测器与压力传感器连接。
12.根据权利要求10所述的压力测量和过滤单元，其中，所述压力探测器与压力传感器连接。
13.根据权利要求1或2所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤单元(4)借助能移动的塞子(11)固定在所述管状壳体(1)中，其中所述塞子(11)具有通孔(18)和用于连接软管的连接件(12)。
14.根据权利要求12所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤单元(4)借助能移动的塞子(11)固定在所述管状壳体(1)中，其中所述塞子(11)具有通孔(18)和用于连接软管的连接件(12)。
15.根据权利要求1或2所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤单元(4)和所述管状壳体(1)具有彼此对应的导向装置。
16.根据权利要求14所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤单元(4)和所述管状壳体(1)具有彼此对应的导向装置。
17.根据权利要求16所述的压力测量和过滤单元，其中，所述导向装置包括导向槽(23)和导向肋片(22)。
18.根据权利要求1或2所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤单元(4)经过所述管状壳体的流入开口(2a)能插入所述管状壳体(1)中。
19.根据权利要求17所述的压力测量和过滤单元，其中，所述过滤单元(4)经过所述管状壳体的流入开口(2a)能插入所述管状壳体(1)中。
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