发明内容
针对现有技术的不足和应用需求,本发明的目的在于提供一种密闭式针头结构,可配可应用于各种医用液体输送装置,使得各种医用器具之间全封闭地连接,使液体传输能在近乎全封闭的条件中完成,有效防止液体的泄露和挥发,且结构简单,使用方便,成本低。
具体来说,本发明采用如下技术方案。
一种密闭式针头结构,包括内设有流道的针体和针座,所述针体前端设有针口,其后端设有流道开口,还包括封闭件和复位件;
所述封闭件由弹性材料制成,包裹具有针口的针体前端部;所述复位件的其中一端连接于封闭件,其另一端连接于针座;
在外界压力施加状态下,推动所述封闭件向后移动,使针体前端部刺穿封闭件,并使复位件处于蓄力状态;
在外界压力消失状态下,所述复位件释放蓄力推动封闭件反向移动,使封闭件重新包裹针体前端部。
在本发明的密闭式针头结构,除非另有说明,前端是指针体针尖指向的一端,后端是指和之相反的另一端。
在本发明的密闭式针头结构之中:
针体内的流道起到传导流体的作用,如液体流体或气体流体,由针尖的针口传导到后端的流道开口;后端的流道开口可设置在针尖的后部,或者针座上。
针座上设置有接头结构,可通过接头结构与注射器等医用输液器具;接头结构包含但不限于卡扣连接结构、螺纹连接结构等;医用输液器具,包含但不限于注射器、留置针装置、吊液器具等医用输液器具。接头结构和医用输液器具的具体形状结构,对本领域技术人员而言是容易理解和确定的,属于本领域的公知常识。
封闭件的作用是,利用弹性材料的弹力封闭带有针口的针体前端部;当针体前端部处于包裹状态时封闭针口,当针体前端部刺穿封闭件时,针口进入封闭的器具以传输液体。封闭的器具包含但不限于是药液袋、柯林瓶、导管接头等,其须通过针体接插的方式连接。
复位件的作用是,在外力施加时驱使复位件积蓄弹性势能,在外力消失时,释放弹性势能推动封闭件反向移动,重新封闭针体前端部。当针体前端部被重新封闭时,由于封闭件为弹性材料,封闭件上刺穿孔将重新封闭,防止流体从刺穿孔中流出。
在本发明中,封闭件为封闭针体流道开口的关键部件。
本发明实施例中有,所述封闭件的后端朝向前端开设有盲孔,盲孔的内径小于针体的外径,针体的前端部紧密包裹于盲孔的内部;特别地,盲孔前端部的直径小于盲孔其他位置的直径,以形状配合的封闭针体的前端部。在另一实施方式中有,所述封闭件内未预设有盲孔,针体装配时以设定深度刺穿封闭件,以使针体的前端部密闭包裹于盲孔内。
在本发明中,复位件是封闭件实施封闭的关键部件。当封闭件相对针体移动时,仍有少量药液从封闭件包裹的针体前端处流向外露的针体部分。为封闭外流的要求,具体有:
作为优选的实施方案之其一,所述复位件为由弹性材料制成的弹性封闭管,所述弹性封闭管套设于所述针体的外露部分;所述弹性封闭管的前端密封连接于封闭件的后端,其后端密封连接于针座的前端,以使弹性封闭管的轴向压缩形成反弹力。
适宜地,弹性封闭管由弹性材料制成,其内部设有具有充盈气体的气腔,弹性封闭管包含但不限于为两端封闭的波纹管、折叠管或鼓形管。弹性封闭管一方面可封闭针体的外露部分(位于封闭件后端到针座前端之间的针体),并且其轴向可变形便于封闭件的前后移动;另一方面,弹性封闭管可利用其具有弹性的特点,包含其内封闭的气腔弹性,或折叠等结构上的弹性,以驱使封闭件复位。
作为优选的实施方案之另一,所述复位件为弹簧,所述弹簧的前端固定连接于封闭件的后端,其后端密封连接于针座的前端;
适宜地,所述弹簧两端分别以与针体同轴的方式连接于封闭件和针座之间,使封闭件可相对于针体弹性滑动。轴向的弹簧可确保弹簧势力的均匀性。
该实施方案,弹簧处针体存在泄露风险,更具体的实施方式有,所述针体上套设有由柔性材料制成的密封管;所述密封管的前端固定连接于封闭件的后端,其后端密封连接于针座的前端,以使密封管遮蔽外露的针体并随封闭件移动而伸缩。
适宜地,密封管为直管,直管大于外露部分针体的最大长度,套设于针体上的直管形成自然折叠。当密封管处于压缩状态时,其内部的腔体将会撑开形成更大的腔体,而不会形成高气压状态,防止因高气压从盲孔进入针体流道而造成的液体回流。直管的前端与盲孔的外援密封连接,直管的后端与针座的前端密封连接。密封管内部未填充有充盈气体。密封管由柔性材料制成,可随封闭件的轴向移动而自由变形,并可完全遮蔽针体的外露部分。
在本发明中,基于上述密闭式针头结构,为实现在传导流体过程的针体的气压平衡,进一步优选的实施方式如下具有一所述针体,其内设置有液体通道和气体通道;或者,具有两所述针体,其中之一内设有液体通道,其中另一内设有气体通道。
适宜地,液体通道在针体针尖的开口为液体针口,气体通道在针体针尖的开口为气体针口。液体针口和气体针口封闭于封闭件内,使用时通过刺穿封闭件,将液体针口和气体针口探入另一医用输液器具内,实现流体的导通。其中,气体通道后部的开口可设置在针座的一侧,或者设置于针体的后部。
在具有液体通道和气体通道的方案中,气体通道需要连接贮存有气体的部件,以提供平衡气压所需要的气体。本发明还包括贮气件,所述贮气件包括柔性材料制成的气袋,所述针体或者针座上设有和气体通道连通的气窗,所述气窗上设有阻液膜;所述气袋封闭所述气窗,以为气体通道提供气压平衡的气体并阻挡药液从气窗泄露。
在其一的实施方式有,当复位件为弹性封闭管时,本发明贮存件还包括气袋,所述气袋的内部设置有气腔,所述其外部与大气环境连通;所述气体通道的位于针体后端的开口封闭连接有阻液膜,且开口处封闭连接于所述气袋内的气腔。其中,阻液膜气体通道后端开口内只能通过气体,而不能通过液体。所述气体通道的后端开口设置在针座上,所述气袋由柔性材料制成,其设置于针座一侧,或环绕于外侧,其内部具有不充盈的气体,使气体流入不会膨胀而加压,使气体流出不会被抽空而减压。
该实施方式在实际操作中,在液体通道在抽取密封容器或管路中的液体情况下,气袋内的气体将从气体通道补充至容器或管路中,在液体通道在注射液体至密封容器或管路中的情况下,容器或管路内压力气体将气体通道传导至气袋内储存。
在另一的实施方式有,当复位件为弹簧时,所述密封管作为贮气件,所述气体通道的位于针体后部的开口封闭连接有阻液膜,并开口外连接至所述密封管内;所述密封管的外部与大气环境连通。其中,阻液膜气体通道后端开口内只能通过气体,而不能通过液体。所述密封管其内部具有不充盈的气体,使气体流入不会膨胀而加压,使气体流出不会被抽空而减压。
该实施方式在实际操作中,所述密封管作为贮气件,液体通道在抽取密封容器中的液体情况下,密封管内的气体将从气体通道传导至容器中,在液体通道在注射液体至密封容器或中的情况下,容器内压力气体将气体通道传导至密封管内储存。所述密封管可用于封闭外露的针体,以及贮存平衡气压用的空气。
本发明中,护套为本发明的核心部件之一,不仅起到框架作用,保护封闭件和针体,同时还起到连接复位件的作用,以及可直线滑动地连接至针座。
作为优选的实施方案,该密闭式针头结构还包括护套,所述封闭件过盈配合安装在护套之内。护套可对封闭件施加压力,增加弹性材料对针体前端的施加的封闭压力。所述护套的前端封闭形成前端面,且在前端面设置有供针体穿过的前端通孔,所述护套之内位于封闭件后端设置有隔断,所述隔断对应前端通孔同轴地设置有供针体穿过的后端通孔。所述前端面和隔断在针体轴向上固定封闭件。
适宜地,所述弹簧的前端固定连接至隔断的后端,以加强弹簧连接的强度,防止封闭件的长期受压而塑性形变。前端通孔设置于护套前端面中心处,后端通孔设置于护套隔断的中心处。
在一实施方案中,所述封闭件安装在护套内,通过粘贴等方式将所述隔断安装到护套内,所述前端面和隔断可在轴向上固定封闭件,防止封闭件的轴向滑移。在另一实施方案中,所述封闭件由弹性材料在护套的前端面和隔断之间填充构成,通过在护套上设置前端面和隔断,前端面和隔断将形成空腔,针体套设于护套后,往该空腔内填充弹性材质,可以保障生产的洁净条件,简化和减少装配加工,并加强封闭件在轴向上的固定。
进一步的实施方式有,所述针座连接有壳体,所述护套可沿针体轴向滑动地套接于壳体。护套可对封闭件施加压力,增加弹性材料对针体前端的施加的封闭压力。所述护套和壳体可沿针体轴向滑动配合连接,可起到导向的作用,促使封闭件的滑动沿针体的轴向进行。壳体套设复位件和贮气件之外,起到保护复位件和贮气件的作用。适宜地,护套和壳体滑动配合留有间隙,使密封管或密封管的外部可与大气相通,便于贮气件的自由变形,使其内部不产生高压。
在本发明中,为同一针体内分别设置液体通道和气体通道,具有实施方案有:针体具有内柱通道及侧环通道,其中之一作为液体通道,其中另一作为气体通道。进一步有,所述针口设置于针体的侧面,所述气体通道的针口位于所述液体通道针的针口的前面。适宜地有,所述侧环通道为液体通道,所述液体通道的液体针口设置在侧环通道的前端侧部;所述内柱通道为气体通道,所述气体通道的气体针口设置在内柱通道的前端侧部。
将液体针口设置在气体针口的后端,其目的在于贴合医护人员在配置药剂时的操作习惯。医护人员操作时,通常会将装有液体药剂的药剂瓶倒置,针体针尖朝上插入药剂瓶中,此时液体针口位于下方,有利于充分吸取药液。若液体针口的设置过于靠前,则会导致无法顺利抽取瓶口处的药液,造成药剂浪费或因二次操作带来操作风险提升。
在另外的情况下,也有利于医护人员在配置药剂时操作失误时的弥补。医护人员操作时,会使药剂瓶内空气从液体通道吸入,造成气体进入到液体通道之内的情况,此时需要排出气体。由于液体针口紧密包裹在封闭件内,利用注射器对液体通道继续推送压力,将使气体从液体针口排出并进入到气体针口,并最终贮存在贮气件内。而当药剂被推至液体针口时,由于封闭件对液体针口的封堵,将阻挡药液的流出,同时也将阻力反馈到医护人员的注射器上,提示医护人员气体已经排出。值得注意的是,普通针头,当发生液体通道内留有气体需排出时,往往容易过量地将药液同时推送到外界而产生安全风险。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:
1)本发明通过设置弹性材料制成的封闭件,封闭件完全包裹针体的针口的,并使弹性材料的弹力紧密封堵针口,而达到药液无法从针体泄露的效果。使用过程须将封闭件前端贴合到另一容器当中,并使针体同时刺穿封闭件和封闭的容器开口,使液体的传导不经过外界,避免液体泄露到外界。针体从封闭容器抽出时,封闭件又重新包裹针体的针口,并重新封堵针口。能够最大限度地实现针头在医用液体传递过程全封闭,有效阻止液体的泄露,甚至于是液体的挥发,提高液体针头传导过程的安全性。进一步,通过设置过盈配合安装的护套,防止弹性材料的封闭件刺穿后膨胀变形,增加封闭件对针体的封闭作用力,同时起到保护封闭件的作用;进一步,通过将针口设置于针体的侧面,提高封闭件对针口的密闭性能。进一步,通过预设的盲孔,提高针体在封闭件内滑动的能力。
2)本发明通过设置复位件,使封闭件抽出时,自动反向封闭件重新包裹针体,确保针口离开封闭容器后立即退入封闭件内,简化医护人员操作,提高针头液体传导过程的安全性。进一步有,通过弹簧和密闭管配合作为复位件,遮蔽封闭件和针座之间的这段外露的针体,放置封闭件移动时药液渗透到针的外露处,同时不妨碍护套的前后移动,通过简单的结构增强针体的封闭形成,提高药物运转的安全性。进一步,通过弹性封闭管作为复位件,可兼顾弹性推动封闭件自动复位,以及遮蔽封闭件和针座之间的这段外露的针体,是复位件结构更加简单,减少生产工序和成本,有利于规模生产。
3)本发明通过设置液体通道和气体通道,实现平衡配药时药瓶内外压力差,不会出现吸取药液困难,且液体针口和气体针口均包裹于封闭件内,使得注射器误操作抽吸到空气时,可在封闭件内液体针口推出多余空气,而药液将在封闭件的紧密包裹下难易推出,多余空气将排到气体通道内。进一步,通过设置气囊和阻液膜配合,封闭气体流道的后部开口,并提供平压气压的气体,并且不会造成额外的液体泄露;进一步,通过利用密闭管作为贮气件,提供平压气压的气体,简化针头的结构,减少生产的成本,提高密闭的性能。
4)本发明的针座设有接头结构,可与注射器等其他医用装置配合连接使用,针头结构可刺入西林瓶、PICC输液座或留置针输液座等实现药液传导,具有通用性和适配性,便于广泛的推广。本发明通过简单的几个构件可实现全封闭的效果,结构简单、紧凑,生产制造便利,成本低,操作无学习障碍,使用方便。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至9所示,本发明是一种密闭式针头结构,包括针体1、针座2、封闭件3和复位件。该针体1内设置有流道,针体1前端具有针尖并在针尖处设置有针口,针体1的后端连接有针座2,针座2上设置有接头结构22,流道开口与接头结构22连通,使针体1内的流道可拆卸地连接至另一医用输液器具。封闭件3由弹性材料制成,封闭件31包裹针体1的针口,且该端的针体1可刺穿封闭件3,以将流道开口送入具有弹性材料封闭开口的器具之内;复位件的其中一端固定连接于封闭件,其另一端相对针体固定,以使针体1退出具有弹性材料封闭开口的器具时,复位件推动封闭件3移动并重新包裹具有流道开口的针体1。
如图1所示,是单针单通道的密闭式针头结构,由弹性封闭管4作为复位件,包括针体1,封闭件3,弹性封闭管4和针座2。针体1的前端为针尖,后端连接针座2,内部中空构成液体流道。针体1前端的侧部设置有对应的液体针口111。封闭件3包括封闭件31,以及过盈配合套设在封闭件31外的护套32。封闭件31为具有两个台阶的圆柱体,过盈配合安装在护套32内。护套32为圆柱管结构,具有前端面且前端面设有允许针体1穿过的通孔。针尖以及液体流道包裹在封闭件31的盲孔内。盲孔的直径小于针体1的直径,使封闭件31紧密包括针体1前端。盲孔前端的内径小于盲孔其他位置的内径,使得针体1针尖也获得封闭的保护。针体1的外露处套设了弹性封闭管4,弹性封闭管4为波纹管。封闭件3和弹性封闭管4由橡胶、橡胶、硅胶、合成胶中的任意一种制成,其可一体成型或分别制造。在针座2的侧部固定有壳体21,壳体21为圆柱管结构,其前端设置有开口,该开口与护套32相互滑动套接,使针体1沿其轴向滑动。
如图2至4所示,是单针双通道的密闭式针头结构,由弹性封闭管4作为复位件,与图1的单针单通道的密闭式针头结构相近似,具有针体1,封闭件3,弹性封闭管4和针座2。其中,针体1具有液体通道11和气体通道12。针体1为双层柱状结构,具有内柱通道及侧环通道,其中侧环通道为液体通道11,液体通道11的液体针口111设置在侧环通道的前端侧部;内柱通道为气体通道12,气体通道12的气体针口121设置在内柱通道的前端侧部。
具体有,贮气件包括气袋7,气袋7的内部设置有气腔,其外部与大气环境连通;气体通道12的位于针体1后端的开口封闭连接有阻液膜8,并开口外封闭连接于气袋7的气腔。其中,阻液膜8气体通道12后端开口内只能通过气体,而不能通过液体。气体通道12的后端开口设置在针座2上,气袋7为囊状结构,由柔性材料构成,套设与针座2的外侧,其内部具有不充盈的气体,使气体流入不会膨胀而加压,使气体流出不会被抽空而减压。封闭件3、弹性封闭管4和气袋7由橡胶、橡胶、硅胶、合成胶中的任意一种制成,其可一体成型或分别制造,所述气袋7可增加表面积尺寸,减低厚度使其自由变形,使以不形成高压腔体。
更具体的,弹性封闭管4还与封闭件31的盲孔不连接,其由两端封闭的双层管状结构构成,其内层管为直管,其外层管为波纹管或折叠管或鼓形管,以形成环状的封闭气腔,气腔内填充有充盈气体。弹性封闭管4两端通过粘贴或一体成型等方式分别于封闭件31和针座2前端面固定连接。此方式,弹性封闭管4的压缩气体不会进入封闭件31的盲孔内,完全避免流道中流体的回流。
图2为组件的原始状态,针体1前端被包裹在封闭件31内部,弹性封闭管4在充盈气体下自然舒张。图3为组件的刺穿状态,外力推动护套32并带动封闭件31向后移动,使针体1的针尖刺穿封闭件31,同时弹性封闭管4内的气腔压缩,积蓄压缩空气的势能。刺穿后,当针体1抽取液体时,第四封闭部提供补充气体;当针体1注射液体时,气袋7贮存出入气体,实现封闭药液传导时的平衡气压。图4为组件的复位状态,外力消失,弹性封闭管4的势能释放,推动护套32反向运动,使封闭件31重新包裹针体1的前端。
如图5所示,是弹簧型单针双通道的密闭式针头结构,由弹簧5作为复位件。与图2至4的弹性封闭管型的单针双通道的密闭式针头结构相比,具有相近似的针体1、护套32、壳体21、针座2和封闭件3的结构。但其复位件为弹簧5,气体通道12的位于针体1后端的开口封闭连接有阻液膜8,并开口外连接至密封管6内;密封管6的外部与大气环境连通。其中,阻液膜8气体通道12后端开口内只能通过气体,而不能通过液体。密封管6其内部具有不充盈的气体,使气体流入不会膨胀而加压,使气体流出不会被抽空而减压。其中,密封管6可作为贮存气体的部件,液体通道11在抽取密封容器或管路中的液体情况下,密封管6内的气体将从气体通道12传导至容器或管路中,在液体通道11在注射液体至密封容器或管路中的情况下,容器或管路内压力气体将气体通道12传导至密封管6内储存。密封管6可用于封闭外露的针体1,以及贮存平衡气压用的空气。封闭件3和封闭管6由橡胶、橡胶、硅胶、合成胶中的任意一种制成,其可一体成型或分别制造,所述封闭管6可增加表面积尺寸,减低厚度使其自由变形,使以不形成高压腔体。
具体有,护套32的前端封闭形成前端面321,且在前端面321设置有供针体1穿过的前端通孔322,护套32之内位于封闭件31后端设置有隔断323,隔断323对应前端通孔322同轴地设置有供针体1穿过的后端通孔324,弹簧5的前端固定连接至隔断323的后端。
如图6所示,是单通道双针密闭式针头结构,与图5的弹簧型的单针双通道的密闭式针头结构相比较,其具有相近似的封闭件3、复位件和密封管6。图6的密闭式针头结构,其具有两个针体1,针体1的前端包裹在封闭件31内并设置有开口,针体1的后端固定在针座2上,针体1的内部中空的通道。其中左侧针体1,其针尖位置较低,具有液体流道;其中右侧针体1,其针尖位置较高,具有气体流道。右侧针体1的后端设置有开口,盖开口通过阻液膜8封闭。两个针体1外套设有弹簧5,用作针体1的复位;弹簧5外套设有密封管6,用作针体1外露部分的遮蔽以及贮存平衡气体通道12气压的气体。针体1上的液体开口和气体开口设置在针体1的侧部,以使封闭件31紧密封闭针口。
如图7至9所示,是弹簧型的单针双通道的密闭式针头结构的使用场景。可以理解的是,弹性封闭管型的单针双通道,单通道双针,以及单针单通道等的密闭式针头结构,也可以有类似的应用方法。
其中,图7是将密闭式针头结构通过后端的接头结构22连接到注射器1a。使用时,先将西林瓶1b压到护套32上,推动针体1刺穿封闭件31和西林瓶1b。拉动注射器1a抽取药液,气袋7内的气体从气体通道12和气体针口121,传导到西林瓶1b内,补充瓶内的气体,使药液易于抽取。抽取完毕后,将针体1从西林瓶1b中拔出,同时,弹性封闭管4内的压缩气腔释放弹性势能,推动封闭件3朝前端移动,并使封闭件31重新包裹针体1。然后,在将针体1插入另一西林瓶1b,推动注射器1a注射药物。此时,西林瓶1b内气体沿气体针口121、气体通道12和阻液膜8,传导至气袋7内,以平衡压力。注射完毕后,将针体1从西林瓶1b中拔出,封闭件3将同样地封闭针体1。
其中,图8是由两个密闭式针头结构,通过针座2上的接头结构22分别连接到三通接头1d的两个前端端口上,三通接头1d的后端连接的注射器1a上。使用时,将西林瓶1b压到护套32上,推动针体1刺穿封闭件31和西林瓶1b,以使两个探针组件分别插入装有不同药液的西林瓶1b。注射器1a抽取时,分别从针体1的液体通道11抽取药液,经过三通接头1d不同的药液汇聚到注射器1a当中,针体1的气体通道12对西林瓶1b补充气体,平衡气压,实现同时全封闭地配置多种药物。
其中,图9是将密闭式针头结构的一端通过接头结构22连接到吊针导管接头1c上,另一端刺入留置输液器中的带有弹性材料封口导管接头1c。使用时,对封闭件3和留置输液器的导管接头1c将针体1刺入带有弹性材料封口导管接头1c内部,药液从液体通道11流入置留针内,气袋7可抽取接头内的气体,以平衡压力。药液传输完毕,将针体1拔出,封闭件3自动封闭针体1,留置输液器的导管接头1c自动封口,实现全封闭输液。
图1至9中,封闭件3和弹性封闭管4自独立地由橡胶、硅胶、合成胶中的任意一种制成。密封管6和气袋7由厚度较薄的柔性的橡胶、硅胶、合成胶中的任意一种制成。适用的弹性材料应当符合医用材料的相关标准,这对本领域技术人员来说是容易知晓和确定的。示意的有,在弹簧5的密闭式针头结构中,封闭件3、封闭管6和气袋7,一体成型并套设安装于针体1上。在弹性封闭管型的密闭式针头结构中,封闭件3和弹性封闭管4,一体成型并套设安装于针体1上。
本发明是通过实施例来描述的,但并不对本发明构成限制,参照本发明的描述,所公开的实施例的其他变化,如对于本领域的专业人士是容易想到的,这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。