CN111450350A - 一种基于微透析的可持续补液及采样的静脉留置针、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于微透析持续补液及采样的静脉留置针，其包括留置针套管，所述留置针套管包括第一腔体、第二腔体和第三腔体；所述第一腔体设有金属针头；所述第二腔体与所述第三腔体连通；所述第三腔体的外侧设有开槽，所述开槽处设置半透膜。本发明还提出了一种基于微透析持续采样及补液系统及方法，本发明实现了无创、实时、持续、同步进行静脉补液及采样，具有广泛应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，特别是涉及一种临床常用的静脉留置针，更具体可以是一种能够实现补液和取样结合的新型静脉留置针及其系统和方法。
背景技术
静脉留置针，核心的组成部件包括留置在血管内的柔软的导管,以及不锈钢的穿刺引导针芯，因其质地柔软，可随血管形状弯曲，不易穿破血管壁减少了穿刺率，置留时间长等优点，被广泛应用于临床护理中，一方面可避免重复多次穿刺造成患者痛苦，对患者静脉进行保护，避免出现过度破坏，另一方面可为临床治疗供给、急救用药提供了便利，降低针刺伤的发生机率，对血液性疾病传播风险有一定的控制作用。
微透析技术是从神经化学领域发展起来的可以对内源性物质及体内药物进行实时取样的新型膜采样技术。近年来随着大量灵敏度高、选择性好的现代分析技术的出现，微透析在医药研究中的应用呈上升趋势，实现了活体动物体液中药物和化学递质的实时、连续、在线的检测。在线联用分析较离线测定有较大优势。自动化的连续操作，可以有效地避免样品因在室温取样而酶解，提高了样品的稳定性，省去复杂的样品前处理及由此产生的样品损失和误差，并能节省时间和节约成本。
随着个体化诊疗时代的到来，如何获得TDM实时信息(临床血药浓度监测)对临床治疗具有重要作用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，结合微透析采样技术，构建了一种基于微透析持续采样及补液的静脉留置针，有别于传统静脉留置针。
本发明提出的基于微透析的可持续补液及采样的静脉留置针，其包括留置针套管。所述留置针套管包括第一腔体，第二腔体和第三腔体；所述第一腔体中设有金属针头；所述第二腔体与所述第三腔体连通。
所述第一腔体为输液通道；所述第一腔体的末端为开口状。
所述第一腔体为独立通道，为输液部件，不涉及采样，与第二腔体、第三腔体等采样部件之间均不发生连通。
所述第二腔体为灌流液输入通道。所述第三腔体为透析液输出通道。所述第二腔体和第三腔体连通。灌流液液体经第二腔体流入第三腔体。所述第二腔体和第三腔体的不与所述第一腔体连通。
所述第三腔体的外侧设有开槽，所述开槽处设置半透膜，膜两侧可进行物质交换。优选地，第三腔体的外壁为半透膜材料。第二腔体和第三腔体通过半透膜基于浓度扩散实现取样，优选地，回收率在10-50％区间。
所述半透膜为再生纤维素或聚丙烯腈材料等高分子复合材料；优选地，所述半透膜的分子截留量为20-50KDa。优选地，所述半透膜为PES聚醚砜材料；优选地，所述半透膜的分子截留量为30KDa。
在一具体实施方案中，本发明静脉留置针中，将留置针留置在血管内的柔软的导管，构建成三腔管路，所述三腔管路包括输液管、灌流液入液管和灌流液出液管；其中，所述灌流液入液管和灌流液出液管连通；所述灌流液出液管外侧开槽，槽上覆盖半透膜。所述半透膜由再生纤维素或聚丙烯腈制成。所述半透膜的分子截留量在20-50KDa。
本发明还提出了一种基于微透析的持续采样及补液系统，包括前述的静脉留置针、灌注泵和采样仪；第二腔体上设有入液口，所述入液口与所述灌注泵连通；第三腔体上设有出液口，所述出液口与所述采样仪连通。
本发明还提出了一种基于微透析的持续采样及补液方法，利用前述静脉留置针，所述方法包括补液步骤及采样步骤，其中：
所述补液步骤为：通过第一腔体即输液管补液；
所述采样步骤为：通过灌注泵灌注的灌流液，经由第二腔体即入液管流入，经过半透膜微透析对血液中的目标物进行动态萃取得到透析液，并通过第三腔体即出液管流出；通过采样仪对透析液内信息分子进行持续实时监测。
本发明中，灌流液包括生理盐水、磷酸缓冲盐溶液或人工脑脊液等，不受限制，可根据实际需要的目标物质不同进行选择等。
本发明可以同时进行实时的、基于微透析的持续采样及补液。优选地，灌流液的流速为2-10μL/min。优选地，所述采样仪具有连续、在线、实时的采样功能。
本发明提出了一种基于微透析的可持续补液及采样的静脉留置针，其包括留置针套管，所述留置针套管包括第一腔体，第二腔体和第三腔体，所述第一腔体中设有金属针头；所述第二腔体与所述第三腔体连通。其中，所述第一腔体为输液通道；所述第二腔体为灌流液输入通道；所述第三腔体为透析液输出通道；所述第三腔体的外侧设有开槽，所述开槽处设置半透膜。
本发明创新提出的基于微透析持续采样及补液的静脉留置针、系统及方法，将留置针留置在血管内的柔软的导管，构建成三腔管路，其中一路为补液，另两路为微透析采样管路。本发明所提供的静脉留置针建立了一种新型持续采样手段，为临床血药浓度监测(TDM)提供了新型稳定的取样方案，为血药浓度的持续在线分析奠定基础，同时避免了TDM中反复多次取血造成的痛苦。本发明基于将传统的留置针同微透析技术相结合，研制了一种新型多功能用途的静脉留置针，集补液、采样为一体，可为患者体内药物代谢水平的监测提供一种无创、持续、实时、同步的方案。本发明可用于治疗药物监测和临床及时干预的实践应用中。
附图说明
图1是本发明基于微透析持续采样和补液的静脉留置针的结构示意图。
图2是本发明基于微透析持续采样和补液的静脉留置针的截面图。
图3是本发明基于微透析持续采样及补液系统的结构示意图。
图4是本发明基于微透析持续采样及补液方法的流程图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
图1～图3中，1-第一腔体(输液管)；2-第二腔体(灌流液入液管)；21-入液口；3-第三腔体(灌流液出液管)；31-出液口；4-半透膜；5-灌注泵；6-采样仪；7-金属针头。
本发明提出的基于微透析持续采样和补液的静脉留置针，将留置针留置在血管内的柔软的导管，构建成三腔管路，包括输液管、灌流液入液管和灌流液出液管；输液管为1号通路，其作为普通的静脉补液通路；第二腔体2为灌流液入液管，作为灌流液入液通路；第三腔体3为灌流液出液管，作为透析之后的灌流液出液通路。
如图1-2c所示，本发明中管路采用挤出工艺生产出多个并行通路，其中第二腔体2和第三腔体3相互联通，并在第三腔体3的外侧进行开槽，槽上覆盖半透膜。半透膜由再生纤维素或聚丙烯腈等医用级半透膜制成，其分子截留量在20-50KDa。
本发明静脉留置针的管路可以有多种不同的形式：如图2a，第二腔体2和第三腔体3分别附着在第一腔体1的管壁上；或图2b所示，腔体1、2、3通路同轴依次向外嵌套；或如图2c所示，第三腔体3附着在第一腔体1通路管壁上，第三腔体2通路附着在第三腔体3通路的管壁上。只要能实现本发明采样原理的结构均可行。
如图3所示，本发明提出的基于微透析持续采样和补液系统，包括前述的静脉留置针、灌注泵和采样仪。其中，静脉留置针基于微透析原理，针对静脉血管中的目标分子，基于灌流液和血液之间的浓度梯度，使目标分子扩散进灌流液中，得到透析液，经过第三腔体3通路连续流出体外，实现对目标分子的持续采样，为实时反映血液内物质的浓度奠定基础。其中第二腔体2和第三腔体3通路中液体的动力来自微量灌注泵，本发明在不干扰体内正常生理过程的情况下进行在体、实时和在线取样，其优点是能实现动态观察、定量分析、无需多次取血，减少病人痛苦。
优选地，灌流液的流速为2-10μL/min。优选地，所述采样仪具有连续、在线、实时的采样功能。优选地，取样回收率为10-50％。
如图4所示，本发明还提出了一种基于微透析持续采样及补液方法，采用前述的基于微透析持续采样及补液系统，包括以下步骤：当病人需要补液时，既可通过传统打点滴的方式进行补液，也可通过微泵进行精准灌注。同时，当需要测定病人体内目标物浓度及代谢信息时，只需通过微泵灌注生理盐水，如图2，经由第二腔体2管路流入，经过半透膜，基于微透析原理，同血液中的目标物进行动态萃取，形成稳定的取样回收率，进而在第三腔体3管路流出，并通过相应分析仪器进行分析，最终实现病人体内信息分子的持续实时监测。本发明基于微透析的持续采样及补液方法，补液和采样可以同时或分开各自进行。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
Claims (7)
1.一种基于微透析的可持续补液及采样的静脉留置针，其特征在于，其包括留置针套管，所述留置针套管包括第一腔体(1)，第二腔体(2)和第三腔体(3)；所述第一腔体(1)中设有金属针头(7)；所述第二腔体(2)与所述第三腔体(3)连通；
其中，所述第一腔体(1)为输液通道；所述第二腔体(2)为灌流液输入通道；所述第三腔体(3)为透析液输出通道；所述第三腔体(3)的外侧设有开槽，所述开槽处设置半透膜(4)。
2.如权利要求1所述的基于微透析的可持续补液及采样的静脉留置针，其特征在于，所述第一腔体的末端为开口状。
3.如权利要求1所述的基于微透析的可持续补液及采样的静脉留置针，其特征在于，所述半透膜(4)为高分子复合材料；所述半透膜(4)的分子截留量为20-50KDa。
4.如权利要求1所述的基于微透析的可持续补液及采样的静脉留置针，其特征在于，所述高分子复合材料为再生纤维素或聚丙烯腈。
5.一种基于微透析的可持续补液及采样的系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1-4之任一项所述的静脉留置针，以及灌注泵(5)和采样仪(6)；其中，第二腔体(2)上设有入液口(21)，所述入液口(21)与所述灌注泵(5)连通；所述第三腔体(3)上设有出液口(31)，所述出液口(31)与所述采样仪(6)连通。
6.一种基于微透析的可持续补液及采样的方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的静脉留置针，所述方法包括补液步骤及采样步骤，其中，
所述补液步骤为：通过第一腔体(1)补液；
所述采样步骤为：通过灌注泵(5)灌注的灌流液，经由所述第二腔体(2)流入；经过半透膜(4)微透析获得的透析液通过所述第三腔体(3)输出；通过采样仪(6)对所获得的透析液进行持续实时监测。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述灌流液的流速为2-10μL/min。
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