CN205073394U - 用于静脉内输送系统的气体消除装置和静脉内输送系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种用于静脉内输送系统的气体消除装置和静脉内输送系统。该装置包括将流体流联接到液体腔室中的流体入口、伸入到液体腔室中的流体出口、以及靠近流体出口的导流部件。导流部件构造为阻止流体入口与流体出口之间的直接流动。该装置包括将液体腔室的一部分与外部腔室分开的疏水膜和将外部腔室与大气流体联接的排气阀。

Description

用于静脉内输送系统的气体消除装置和静脉内输送系统
技术领域
本实用新型一般涉及用于消除静脉内(IV)输送系统中的气体的装置。更具体而言，本实用新型涉及一种用于消除与IV输送系统中的流体管路的取向独立的IV输送中的气体的装置。
背景技术
用于消除IV输送系统的气体的许多方法包括利用浸没在液体中的气泡的浮力的气泡捕捉器。气泡在重力的影响下在液体容器中向上移动，从而将气体与液体分离开。捕捉气泡的其它方法包括亲水(即，水的吸引力)膜，该亲水膜允许液体通过但将气体保持截留在膜的另一侧。
实用新型内容
基于浮力的气泡捕捉器具有因气体/液体的密度差而使气体聚集在气泡捕捉器的顶部的缺点，并且需要由临床医师手动除去，因此分散了手术或治疗的注意力，并增加了人为错误、疏忽或遗忘的风险。此外，基于浮力的器件的取向需要被固定在相对于重力的空间中，以将气泡引导到指定的位置。当取向未被正确固定时，气泡可能保持在液体中，并且可能被引入到患者体内。另一方面，采用亲水膜的基于膜的气泡捕捉器不适合与血液制品一起工作。事实上，膜的亲水性(例如，孔径)可能导致膜被血细胞或血块堵塞，最终完全阻断流体流动。
更一般地，在用于静脉内(IV)治疗常用的流速下，一些气泡捕捉器不能充分除去气泡，或太容易被大团空气战胜。因此，需要一种改进型气泡捕捉器或空气消除装置，其能够有效地从包括血液制品在内的宽泛IV液体流中除去各种尺寸的气泡、能够自由取向以及能够将气体/空气自动排到大气中。
根据本实用新型提供一种用于静脉内(IV)输送系统的气体消除装置，包括：流体入口，其将流体流联接到液体腔室中；流体出口，其伸入到所述液体腔室中；导流部件，其靠近所述流体出口，所述导流部件构造为阻止所述流体入口与所述流体出口之间的直接流动；疏水膜，其将所述液体腔室的一部分与外部腔室分开；以及排气阀，其将所述外部腔室与大气流体联接。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述疏水膜包括突起部，所述突起部与所述外部腔室的壁部接触，以对所述疏水膜提供结构支撑。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述疏水膜包括凹陷部，所述凹陷部与所述突起部相交，以向外部腔室提供流动连续性。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述突起部与所述液体腔室的纵轴线平行或与所述液体腔室的所述纵轴线垂直。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述外部腔室的壁部包括突起部，所述突起部与所述疏水膜接触，以对所述疏水膜提供结构支撑。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述突起部与所述液体腔室的纵轴线平行或与所述液体腔室的所述纵轴线垂直。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述液体腔室包括筒状形状，所述筒状形状具有与所述流体入口和所述流体出口对准的纵轴线，并且所述疏水膜包括沿着弯曲的筒状表面的第一疏水膜和沿着筒体的两个平坦表面中的至少一个的第二疏水膜。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述液体腔室包括具有与纵轴线垂直的多边形截面的非筒状形状，并且所述流体入口和所述流体出口沿着所述纵轴线对准。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述导流部件允许除气泡以外的血液成分到达所述流体出口，其中所述血液成分包括血液中的不溶解固体。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述导流部件设置在作为水翼的一个或多个支柱上。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述排气阀构造为当所述外部腔室中的压力到达预选值时打开，所述预选值大致等于所述装置所在的医疗机构中的房间的大气压。
本实用新型还提供一种用于静脉内输送系统的气体消除装置，包括：流体入口，其将所述流体流联接到液体导管中，所述液体导管沿着纵轴线与中空腔室同心，其中，所述中空腔室通过疏水膜与所述液体导管分开；流体出口，其与所述液体导管流体联接；外部腔室，其与所述液体导管同心，并且通过疏水膜与所述液体导管分开；中央毂盘，其将所述中空腔室与所述外部腔室流体联接；以及排气阀，其将所述外部腔室与大气流体联接。
根据本实用新型的所述装置，还包括：位于所述中空腔室的任一端上的第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和所述第二支撑件阻塞流体流动通过所述中空腔室，并且允许流体流通过所述液体导管从所述流体入口流动到所述流体出口。
根据本实用新型的所述装置，其中，所述中央毂盘通过径向辐条支撑在所述外部腔室的壁部上，所述径向辐条具有将所述中空腔室与所述外部腔室流体联接的中空导管。
本实用新型还提供一种静脉内(IV)输送系统，包括：容器，其包括静脉内液体；机构，其提供压力以通过流体管路将所述静脉内液体移动到患者体内；以及气体消除装置，其与所述流体管路流体联接，并且构造为从所述静脉内液体除去气泡，其中，所述气体消除装置包括：导流部件，其构造为阻止流体入口与流体出口之间的直接流动；疏水膜，其将流体的一部分与外部腔室分开；以及排气阀，其将所述外部腔室与大气流体联接。
根据本实用新型的所述系统，其中，用于提供压力的所述机构包括泵、或用于将液体容器放置在比患者高的位置的框架中的一者。
根据本实用新型的所述系统，还包括：天线，所述天线构造为接收命令且将数据发送至包括处理器和存储器的控制器，所述存储器存储指令，当所述处理器执行所述指令时，使所述控制器向IV输送系统发送命令并且接收来自所述IV输送系统的数据。
在一些实施例中，用于静脉内(IV)输送系统的气体消除装置包括将流体流联接到液体腔室中的流体入口。该装置还包括伸入到液体腔室中的流体出口和靠近流体出口的导流部件，导流部件构造为阻止流体入口与流体出口之间的直接流动。此外，该装置可以包括将液体腔室的一部分与外部腔室分开的疏水膜、以及将外部腔室与大气流体联接的排气阀。在一些实施例中，其中，疏水膜包括突起部，该突起部与外部腔室的壁部接触，以对疏水膜提供结构支撑。
在一些实施例中，疏水膜包括凹陷部，该凹陷部与突起部相交，以向外部腔室提供流动连续性。在一些实施例中，突起部与液体腔室的纵轴线平行或与液体腔室的纵轴线垂直。在一些实施例中，外部腔室的壁部包括突起部，该突起部与疏水膜接触，以对疏水膜提供结构支撑。在一些实施例中，突起部与液体腔室的纵轴线平行或与液体腔室的纵轴线垂直。在一些实施例中，液体腔室包括具有与流体入口和流体出口对准的纵轴线的筒状形状，并且疏水膜包括沿着弯曲的筒状表面的第一疏水膜和沿着筒体的两个平坦表面中的至少一个的第二疏水膜。在一些实施例中，液体腔室包括具有与纵轴线垂直的多边形截面的非筒状形状，其中，多边形截面是三角形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形或更多边数的多边形形状中的一者，并且流体入口和流体出口沿着纵轴线对准。在一些实施例中，导流部件允许除气泡以外的血液成分到达流体出口，其中，血液成分包括血液中的红细胞或不溶解固体中的至少一者。在一些实施例中，导流部件设置在作为水翼的一个或多个支柱上。在一些实施例中，排气阀构造为当外部腔室中的压力到达预选值时打开，预选值大致等于装置所在的医疗机构中的房间的大气压。
在一些实施例中，用于静脉内输送系统的气体消除装置包括流体入口，该流体入口将流体流联接到液体导管中，液体导管沿着纵轴线与中空腔室同心，其中，中空腔室利用疏水膜与液体导管分开。装置还包括与液体导管流体联接的流体出口、以及与液体导管同心且利用疏水膜与液体导管分开的外部腔室。另外，该装置可以包括将中空腔室与外部腔室流体联接的中央毂盘、以及将外部腔室与大气流体联接的排气阀。
气体消除装置的一些实施例包括位于中空腔室的任一端上的第一支撑件和第二支撑件，第一支撑件和第二支撑件阻塞流体流动通过中空腔室，并且允许流体流通过液体导管从流体入口流动到流体出口。在一些实施例中，中央毂盘通过径向辐条支撑在外部腔室的壁部上，径向辐条具有将中空腔室与外部腔室流体联接的中空导管。
在进一步的实施例中，静脉内(IV)输送系统，包括：容器，其包括静脉内液体；机构，其提供压力以通过流体管路将静脉内液体移动到患者体内；流体管路；以及气体消除装置，其与流体管路流体联接，并且构造为从静脉内液体除去气泡。气体消除装置包括：导流部件，其构造为阻止流体入口与流体出口之间的直接流动；疏水膜，其将流体的一部分与外部腔室分开；以及排气阀，其将外部腔室与大气流体联接。
在一些实施例中，用于提供压力的所述机构包括泵或用于将液体容器放置在比患者高的位置的框架中的一者。在一些实施例中，IV输送系统包括天线，该天线构造为接收命令且将数据发送至包括处理器和存储器的控制器，存储器存储指令，当处理器执行指令时，使控制器向IV输送系统发送命令并且接收来自IV输送系统的数据。
本发明还描述了方法，该方法包括：通过气体消除装置的流体入口接纳流体流；将流体流放置为与疏水膜接触，该疏水膜将气体消除装置中的液体腔室与外部腔室分开；以及允许流体流中的气泡或气体透过疏水膜进入到外部腔室中。一些方法还可以包括：打开外部腔室中的阀，以将气体排到大气中；以及通过气体消除装置的流体出口输送流体流。
在一些实施例中，方法包括：在将流体流放置为与疏水膜接触之前，使流体流在流体出口附近转向。在一些实施例中，允许流体流中的气泡透过疏水膜进入到外部腔室中的步骤包括：调节流体流速，使得气泡从流体入口行进到疏水膜所用的时间小于气泡从流体入口行进到流体出口所用的时间。在一些实施例中，调节流体流速的步骤包括：根据传感器的读数提高用于流体的泵速率，传感器读数与气体消除装置的下游的气泡计数相关联。
附图说明
图1示出根据一些实施例的静脉内输送系统。
图2A示出根据一些实施例的用于静脉内系统的气体消除装置。
图2B示出根据一些实施例的用于静脉内系统的气体消除装置的细节。
图2C至图2F示出根据一些实施例的用于静脉内系统的气体消除装置中的导流部件的剖视图。
图2G至图2H示出根据一些实施例的用于静脉内系统的气体消除装置的导流部件和将导流部件连接在气体消除装置的壁部上的支柱的正视图。
图3A示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置的剖视图。
图3B(A)和图3B(B)分别示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置的纵向剖视图和矢状剖视图。
图3C(A)和图3C(B)分别示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置的纵向剖视图和矢状剖视图。
图4A示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置的透视图。
图4B示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置的中央毂盘。
图4C示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置的细节。
图5示出根据一些实施例的利用IV输送系统输送流体药物的方法的流程图。
在附图中，具有相同或相似的附图标记的元件具有相同或相似的功能或构造，除非另有明确说明。
具体实施方式
在向患者IV输送液体(例如，晶体、胶体、血液制品、药物)期间，存在这样的危险：气泡或气团可能会通过输送系统被无意输送到体内。由于个体患者所能容忍的空气量可能变化或不确定，因此在启动(起动)输送系统期间护理人员竭尽全力移除所有气体，甚至是小气泡。在此过程中可能会发生不幸的错误，使得一些空气/气体残留在输送管路中，而在理想情况下这些空气/气体是应该被除去的。此外，一旦系统起动，存在额外的机制将空气/气体引入到通向患者的管路中。这些机制包括悬挂新的IV袋、通过接入端口引入弹丸注射以及IV输液的升温，升温本身会导致泄出气体。升温导致泄出气体是因为气体在液体中的溶解度依赖于温度。通常在接近冰点的温度(例如，血液制品)或在室温(例如，大多数其它流体状胶体和晶体)取出IV袋。当这些流体从冷冻或室温升温至接近体温(如，37-41℃)的更高温度，气体从液体中以气泡的形式出来，这些气泡需要被除去，以避免将它们输送到患者体内。在大多数一次性IV组件中，使用某种形式的气泡“捕捉器”来实现这点。
本实用新型包括气体消除装置，它的取向是独立的，与包括血液制品在内的许多IV输液一起工作，并且将捕捉到的气体自动排到周围环境。如本文所公开的气体消除装置的实施例可以有利地放置在通过泄出气体来形成气泡的流体升温装置的正下游，或者可以被放置在IV输送系统的其它位置，以除去空气/气体。本实用新型可包括其它特点，如使用阀门(例如，活塞)使流动停止的能力和/或在上游侧引入丸药注射的能力，以允许临床医师安心地知道：在注射期间他们不慎引入到系统中的任何空气/气体将在液体到达患者之前被除去。
如本文所公开的用于静脉内输送系统的气体消除装置可以使用与液体相比密度更低的气体，以允许气泡迁移到它们可以被自动除去的区域中，并且一些实施例采用下述膜：该膜能够利用如何气体和液体与给定能量状态的表面相互作用之间的差异。例如，一些实施例采用疏水(即，厌水性)膜，以允许空气/气体逸出到房间大气中，但液体保持在系统中。
图1示出根据一些实施例的IV输送系统。IV输送系统包括框架140，框架140支撑具有静脉内液体150的容器143。在一些实施例中，静脉内液体150包括这样的气体：可以溶解，可以为气泡151的形式，可以形成位于液体表面上方的气相，或者包括这些形式的任意组合。气泡151中的气体可以是空气、氮气、氧气或易于溶解在静脉内液体150中的任何其它气体。静脉内液体150可以是适合于静脉内输送的任何液体。普通的静脉内液体包括需要被静脉注射到患者160体内的晶体(例如，盐水、乳酸林格、葡萄糖、右旋糖)、胶体(例如，羟乙基淀粉、明胶)、液体药物、缓冲液和血液制品(例如，聚集的红血细胞、血浆、凝血因子)或血液替代品(例如，人造血液)。流体管路130将静脉内液体150从容器143输送到患者160。在一些实施例中，静脉内液体150通过重力所产生的压差移动通过流体管路130。因此，在一些实施例中，容器143被设置在框架140上的比患者高的位置。在一些实施例中，泵145产生压差，以使液体150移动通过流体管路130。
与本实用新型公开一致的IV输送系统的一些实施例包括恒温器147，以调节容器143中的静脉内液体150的温度。IV输送系统包括与流体管线130流体联接的气体消除装置100。气体消除装置100构造为从液体150中除去气泡151。在一些实施例中，气体消除装置100构造为自动从静脉内液体150中除去气泡151，以使医疗专业人士的干预最小化。此外，根据一些实施例，气体消除装置100构造为从液体150除去气泡151，而不管其相对于重力的取向如何。在一些实施例中，气泡151被从流体管路130中的静脉内液体150除去，并且以大气压P释放到房间中。
在一些实施例中，如图1所示的IV输送系统的操作可以通过位于例如护士站的远程控制器170进行无线控制。可以通过控制器侧的天线175与框架140上的天线155进行无线通信。控制器170包括处理器171和存储器172。存储器172可以包括命令和指令，当处理器171执行这些命令和指令时，使控制器170执行包括在与本实用新型公开一致的方法中的步骤的至少一部分。此外，根据一些实施例，可以在气体消除装置100的上游放置第一气泡传感器181，以及可以在气体消除装置100的下游放置第二气泡传感器182。气泡传感器181、182可以包括任何类型的传感装置，包括光传感器、摄像机和激光器、超声波传感器或其它电类型的传感装置，例如电容式测量电路等。就此而言，气泡传感器181、182中的至少一个可以提供关于每横截面面积、每单位时间流动通过流体管路130的气泡的数量和气泡近似直径的信息。此外，气泡传感器181、182可以与天线155和控制器170进行无线通信，以接收控制器170的指令和向控制器170提供数据。
控制器170、天线155和气泡传感器181、182可以经由蓝牙、Wi-Fi或任何其它射频协议进行通信。因此，控制器170可以构造为处理来自气泡传感器181和182的读数，并确定气体消除装置100的除泡率。基于除泡率，控制器170可以向泵145和框架140内的其它设备提供命令，以提高除泡率。此外，当传感器182中的气泡计数变为高于第一阈值时，或者当除泡率变为低于第二阈值时，控制器170可以向集中系统提供警报。在一些实施例中，控制器170还可以向恒温器147提供命令，以基于传感器181、182中的至少一个提供的气泡计数来调节静脉内液体150的温度。流体管路130中的阀190可被操作，以在气泡传感器182检测到气泡含量低于预定阈值时，允许静脉内液体150流到患者160体内。在一些实施例中，当如上所述的报警时，阀190可以通过控制器170被关闭。
图2A示出根据一些实施例的用于静脉内系统的气体消除装置200。气体消除装置200包括流体入口201，流体入口201将流体流联接到液体腔室202中。流体出口203伸入到液体腔室202中，以将无气泡流体收集和输送到流体管路130，流体管路130通过连接器217被联接到装置200。靠近流体出口203的导流部件205构造为阻止流体入口201与流体出口203之间的直接流体流。因此，通过流体出口203调出的流体流在离开之前已经在液体腔室202中待了一段时间，从而允许气泡151通过第一疏水膜210和第二疏水膜211迁移到外部腔室220。壁部215对疏水膜210、211提供支撑，以及也对导流部件205提供支撑。在一些实施例中，支撑笼213可以对疏水膜210、211提供进一步的结构支撑。当疏水膜210、211包括柔性的或软的片状膜时，这可能是特别有益。疏水膜210、211覆盖液体腔室202的内表面的一部分，并且将液体腔室202与外部腔室220分开。因此，当静脉内液体150与疏水膜210、211接触时，允许流体所含的气泡151穿过膜孔，而水和其它溶剂或静脉内液体150中的成分被膜210、211保持在内部腔室202内。
气体消除装置200包括将外部腔室220与大气流体联接的气体排出阀225。外部腔室220与阀腔室221流体联接。导管223将穿过疏水膜211的气泡151输送到阀腔室221。因此，当外部腔室220充满来自气泡151的空气或气体，外部腔室220内的压力增大直到阀225被打开，并且气体流出进入到大气中。外部腔室220和疏水膜210、211可以是透明或半透明的，从而允许医疗专业人员可以看到内部的至少局部视图。作为选择，外部腔室220和疏水膜210、211可以是不透明的。疏水膜210、211可以由诸如聚四氟乙烯(PTFE)等聚合材料形成，并且可以具有从0.1微米到几微米(10-6m)的孔径。疏水膜210、211可以包括薄的、柔性的、兼容的形式或可以是固体或半固体的、刚性的形式。类似地，疏水膜210、211可以采用片材的形式，或者可以在制造步骤中形成为特定的自支撑形状。然而，应该理解的是，可以使用与本实用新型的范围一致的具有适当疏水性的任何膜。
气体消除装置200的形状因素允许它以相对于重力的任何取向消除静脉内液体150的气泡151。在一些实施例中，液体腔室202是具有纵向轴线250的筒状腔室。疏水膜210、211形成液体腔室202的壁部、盖板和底板。当气泡151或气‘穴’进入液体腔室202时，不管轴线250相对于重力的取向如何，在气泡151或气‘穴’进入流体出口203之前，气泡151或气‘穴’遇到疏水膜210、211中的至少一个。例如，当装置取向成纵轴线250与重力方向垂直时(水平，参照图1)，气泡151上升到圆柱体的圆形截面的顶点，到达疏水膜210，并且透过疏水膜210到达外部腔室220。当装置取向成纵轴线250与重力方向平行时(竖直，参照图1)，气泡151上升到盖板或底板，从而遇到疏水膜211。当气泡或气体到达疏水膜210、211，它们穿过疏水膜210、211从内部腔室202进入到外部腔室220中。在一些实施例中，外部腔室220可以防止将气体从周围大气引回到静脉内液体150中，当横跨膜的局部压差朝向内部腔室202时，可能会发生将气体从周围大气引回到静脉内液体150中的这种情况。如上所述，从内部腔室202除去而进入外部腔室220的气体通过一个或多个阀225或额外的膜(例如，伞型)自动排出。在一些实施例中，阀225可以是单向操作阀，其允许气体逸出到大气中，但不能进入回到气体消除装置200中。
与本实用新型公开一致的实施例中的气体消除装置200的尺寸允许尺寸比最小值大的预期大小的气泡151以下述时间到达疏水膜210、211：即，以比气泡151携带静脉内液体150从流体入口201行进到流体出口203所需的渡越时间少的时间。例如，液体腔室202的长度可以为约30mm(沿纵轴线250)，并且内部腔室202的直径可以为约20mm。利用这样的尺寸，亚微升(sub-microliter)的气泡(直径<1mm)可以在横穿液体腔室202的长度之前因它们的浮力而被转移到外部腔室220。
液体腔室202的其它非筒状形状可以与如本文所公开的取向无关的气体消除装置一致。例如，三角形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形和更多面数形状的液体腔室可以具有类似的性能。液体腔室202的筒状形状因其对称的、连续的性质而非常适合于制造和加工。
图2B示出根据一些实施例的气体消除装置200的细节。气泡151透过疏水膜210，并从外部腔室220进入到阀腔室221中。另外，一些气泡151通过疏水膜211和导管223进入到阀腔室221中。因此，气泡151增大阀腔室221内的压力，使得最终压力变为与房间压力P相同或略高于房间压力P(参照图1)。此时，阀225自动打开，释放气泡151内部气体的形式的过量压力。
图2C至图2F示出根据一些实施例的用于静脉内系统的气体消除装置200中的导流部件205C-205F的剖视图。导流部件205C-205F防止或限制气泡151沿直线从流体入口201直接行进到流体出口203。在取向成纵轴线250与重力方向平行(竖直，参照图1)的操作期间，甚至在取向成纵轴线250与重力方向垂直(水平，参照图1)的操作期间，导流部件205C-205F引导气泡151基本上遵循多个流线231沿弯曲路径从流体入口201流动到流体出口203。导流部件205C-205F迫使气泡151或气穴在转多个弯和到达流体出口203之前朝疏水膜210、211迁移(即通过导流流线231和浮力)。当沿轴线250从流体入口201观察时，导流部件205C-205F基本上或完全阻塞流体出口203。在一些实施例中，导流部件205C-205F允许除气泡以外的血液成分到达流体出口203，从而保持在流动流中。例如，如本文所公开的血液成分可以包括血流中的红细胞或任何不溶解固体中的任一者。因此，流线231沿着偏离直线路径的路径从流体入口201发出到达流体出口203。导流部件205C-205F可以使静脉内液体150的流动呈现出流体动力学外形，或呈现出诸如停滞平面等非流体动力学外形。与本实用新型公开一致的实施方式中，导流部件205C-205F的面向静脉内液体150的来流的表面(图2C-2F中的导流部件205C-205F的右手侧)可以是成形为使液体流向外远离流体出口203平滑转向的球形或圆顶。与如本文所公开的气体消除装置一致的分流部件205的非球形形状的实例包括具有椭圆形形状的导流部件205C和具有蘑菇形状或伞形状的导流部件205D。图2E示出锥形的导流部件205E，而图2F示出具有金字塔形状的导流部件205F。普通技术人员将认识到，分流部件205的形状可以是诸如圆盘等任何所需的形状。此外，分流部件205的展开部分(相对于轴线205的横截面面积)可以有利地延伸超过流体出口203的直径，以强制气泡151进一步远离出口，并且将气泡引导为使它们更靠近疏水膜210、211(例如，导流部件205D-205F)。
图2G至图2H示出根据一些实施例的气体消除装置200的导流部件205G-205H和将导流部件205G-205H连接在气体消除装置200的壁部215上的支柱230的正视图。导流部件205G-205H中的支柱230可以具有流体动力学形状，以在流体通过气体消除装置200时避免对液体造成额外的压力损失。例如，支柱230可以是对来流呈现出小且平滑的角度的薄水翼。如图2G-2H所示，支柱230可以通过支撑件235附接在壁部215上。在一些实施例中，导流部件205G-205H、支柱230和支撑件235的材料可以与气体消除装置200中的支撑笼213和壁部215的材料相同。
图3A示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置200A的剖视图。图3A所示的剖视图是沿图2A的线段A-A’截取的。气体消除装置200A包括壁部315A，壁部315A具有接触疏水膜210的突起部313A，从而对疏水膜210和外部腔室320A提供结构支撑。突起部313A由壁部315A形成，并且可以在与支撑笼213的特征交替的各点处接触疏水膜210。因此，突起部313A可以与纵轴线250平行。外部腔室320A类似于外部腔室220(参照图2A)。因此，可以在外部腔室320A中存在低气压时显着降低塌陷的风险。
图3B(A)和图3B(B)分别示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置200B的纵向剖视图和矢状剖视图。图3B(B)中的矢状剖视图与图3B(A)的纵向剖视图中的线段B-B’对应。气体消除装置200B包括壁部315B，该壁部315B具有与疏水膜210接触的并对外部腔室320B提供结构支撑的突起部313B。支撑笼213如气体消除装置200A中所示出的那样支撑疏水膜210。外部腔室320B类似于外部腔室220(参照图2A)。在一些实施例中，突起部313B与纵轴线250垂直。
在一些实施例中，突起部313B包括与突起部相交的凹陷部323，以向外部腔室320B提供流动连续性。
图3C(A)和图3C(B)分别示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置200C的纵向剖视图和矢状剖视图。气体消除装置200C包括刚性的疏水膜310，疏水膜310具有突起部313C，以形成外部腔室320C。图3C(B)所示的矢状剖视图是沿3C(A)中的纵向剖视图的线段C-C’截取的，并更具体地示出了突起部313C。突起部313C形成为与轴线250大致垂直的平面，并且包括凹口314或间隙，以允许空气/气泡151穿过，从而形成流体连接的外部腔室320C。
图4A示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置400的透视图。气体消除装置400包括流体入口401，流体入口401将流体流联接到液体导管430中。液体导管430沿纵轴线450与中空腔室421同心，其中，中空腔室421通过疏水膜410与液体导管430分开。气体消除装置400还包括与液体导管430流体联接的出口403、与液体导管430同心且通过疏水膜410与液体导管430分开的外部腔室420。在一些实施例中，气体消除装置400包括与中空腔室421和外部腔室420流体联接的中央毂盘405。此外，一些实施例包括与外部腔室420和大气流体联接的气体排出阀225。在一些实施例中，气体消除装置400还包括中空腔室421的任一端上的支撑件440。支撑件440阻塞或限制液体流动通过中空腔室421，使得仅有或主要为来自气泡151的气体聚集在中空腔室421中。
图4B示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置400的中央毂盘405。中央毂盘405通过径向辐条423支撑在外部腔室420的壁部415上。径向辐条423可以是中空的，并且具有将空腔室421与外部腔室流体联接的导管425。
图4C示出根据一些实施例的用于IV输送系统的气体消除装置400的细节。气泡151透过疏水膜410进入到中空腔室421中，并进入到外部腔室420中。中空腔室421中的气体通过毂盘405的辐条423中的导管425转移到外部腔室420中。一旦在外部腔室420形成足够的气压，阀225自动打开，将气泡151中的气体释放到大气中。
图5示出根据一些实施例的利用静脉内系统输送静脉内液体的方法500的流程图。与方法500一致的方法可以包括使用如本文所公开的具有至少一个疏水膜的气体消除装置(例如，气体消除装置100、200、200A-200C、400和疏水膜210、211、410，分别参照图1、图2A-2H、图3A-3C和图4A)。此外，根据一些实施例，与本发明公开一致的方法可以包括如本文所公开的IV输送系统。IV输送系统可以包括如本文所公开的框架、流体容器、泵、恒温器、流体管路、天线、至少一个气泡传感器和阀(例如，框架140、流体容器143、泵145、流体管路130、天线155、气泡传感器181和182和阀190，参照图1)。
与方法500相一致的方法可以包括通过含有存储器和处理器的控制器(例如，控制器170、处理器171和存储器172，参照图1)执行的方法500中的至少一个步骤。存储器存储命令，当处理器执行命令时，使控制器执行方法500中的至少一个步骤。此外，根据一些实施例，与方法500一致的方法可以包括图5所示步骤中的至少一个，但不是全部。此外，在一些实施例中，如本文所公开的方法可以包括以与图5所示顺序不同的顺序执行的方法500中的步骤。例如，在一些实施例中，方法500中的至少两个或更多个步骤可以在重叠时间执行，或甚至同时执行，或准同时执行。
步骤502包括通过气体消除装置的流体入口接纳流体流。在一些实施例中，步骤502包括向IV输送系统中的泵发送命令，以开始通过流体管路输送静脉内液体。
步骤504包括将流体流放置为与疏水膜接触，疏水膜将气体消除装置中的液体腔室与外部腔室分开。步骤506包括允许流体流中的气体透过疏水膜进入到外部腔室中。步骤508包括打开外部腔室中的阀，以将气体排到大气中。在一些实施例中，步骤508包括当外部腔室中的气压达到阈值时自动打开阀。步骤510包括通过气体消除装置的流体出口输送流体流。
步骤512可以进一步包括确定除气率。在一些实施例中，步骤512可以包括在气体消除装置的下游使用气泡传感器对沿着流体管路的每单位横截面面积、每单位时间的气泡数量进行计数。在一些实施例中，步骤512还包括在气体消除装置的上游使用另一气泡传感器对沿着流体管路的每单位横截面面积、每单位时间的气泡数量进行计数。在其它实施方案中，步骤512包括使用由气泡传感器提供的数据测量气泡的尺寸和估算总的气体体积流速。
步骤514包括基于除气率调节流体流的参数。在一些实施例中，步骤514可以包括使用控制器向泵提供命令，以降低或提高流速。在一些实施例中，步骤514可以包括当除气率大于阈值时提高恒温器的温度设定值。在一些实施例中，步骤514可以包括当除气率低于第二阈值时降低恒温器的温度设定值。在一些实施例中，步骤514包括当传感器182中的气泡计数变为高于第一阈值时或者当除泡率变为低于第二阈值时向集中系统提供警报。
提供前述说明以使任何本领域技术人员能够实施文中所述的各个构造。尽管参考各个附图和构造对本主题技术进行了具体描述，但应理解的是，这些仅用于说明的目的，并且不应被视为限制本主题技术的范围。
存在实施本主题技术的许多其它方法。在不脱离本主题技术的范围的情况下，本文所述的各个功能和元件可以与所示这些功能和元件不同地分配。本领域的技术人员将容易地想到这些构造的各种改型，并且文中定义的通用原理可应用于其它构造。因此，在不脱离本主题技术的范围的情况下，本领域的普通技术人员可以对本主题技术进行许多改变和修改。
如本文使用的那样，一系列项目之前的短语“至少一个”(带有术语“和”或者“或”以分隔任意项目)整体修改列表，而不是列表中的每一项(即，每个项目)。短语“至少一个”不需要列出的每个项目的至少一个的选择；相反，短语允许包括项目中任意一个的至少一个，和/或项目的任意组合的至少一个，和/或每个项目的至少一个的意思。举例来说，短语“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一个”均表示：只有A，只有B，或只有C；或A、B和C的任意组合；和/或每个A、B和C中的至少一个。
此外，就在说明书或权利要求中使用术语“包括”、“具有”等而言，这种术语旨在当在权利要求中采用“包括”作为过渡词时如同解释“包括”那样以类似于术语“包括”的方式而成为包括性的。措辞“示例性”在文中用于意指“用作实例、例子或例证”。文中描述为“示例性”的任何实施例不一定要被解释为较其它实施例而言是优选的或有利的。
涉及单数形式的元件并非旨在意味着“一个和仅一个”，除非特别这样指出，而是意味着“一个或多个”。术语“一些”指的是一个或多个。对本领域的普通技术人员来说公知的或以后将为本领域的普通技术人员所公知的贯穿本实用新型描述的各个构造的要素的所有结构和功能等同物通过引用清楚地并入本文中并且旨在为主题技术所涵盖。此外，文中公开的所有内容不管是否在上面的说明中明确地要求保护，均不意味着无偿贡献给公众。
尽管已经对本主题技术的某些方面和实施例进行了描述，但这些仅通过举例的方式呈现，并不意在限制本主题技术的范围。事实上，在不脱离本实用新型的精神的情况下，本文描述的新颖方法和系统可以以各种其它形式来实施。所附权利要求及其等同内容意在涵盖将落在本主题技术的范围和精神内的此类形式或修改。

Claims (17)

1.一种用于静脉内(IV)输送系统的气体消除装置，包括：
流体入口，其将流体流联接到液体腔室中；
流体出口，其伸入到所述液体腔室中；
导流部件，其靠近所述流体出口，所述导流部件构造为阻止所述流体入口与所述流体出口之间的直接流动；
疏水膜，其将所述液体腔室的一部分与外部腔室分开；以及
排气阀，其将所述外部腔室与大气流体联接。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述疏水膜包括突起部，所述突起部与所述外部腔室的壁部接触，以对所述疏水膜提供结构支撑。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，
所述疏水膜包括凹陷部，所述凹陷部与所述突起部相交，以向外部腔室提供流动连续性。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，
所述突起部与所述液体腔室的纵轴线平行或与所述液体腔室的所述纵轴线垂直。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述外部腔室的壁部包括突起部，所述突起部与所述疏水膜接触，以对所述疏水膜提供结构支撑。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，
所述突起部与所述液体腔室的纵轴线平行或与所述液体腔室的所述纵轴线垂直。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述液体腔室包括筒状形状，所述筒状形状具有与所述流体入口和所述流体出口对准的纵轴线，并且所述疏水膜包括沿着弯曲的筒状表面的第一疏水膜和沿着筒体的两个平坦表面中的至少一个的第二疏水膜。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述液体腔室包括具有与纵轴线垂直的多边形截面的非筒状形状，并且所述流体入口和所述流体出口沿着所述纵轴线对准。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述导流部件允许除气泡以外的血液成分到达所述流体出口，其中所述血液成分包括血液中的不溶解固体。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述导流部件设置在作为水翼的一个或多个支柱上。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述排气阀构造为当所述外部腔室中的压力到达预选值时打开，所述预选值大致等于所述装置所在的医疗机构中的房间的大气压。
12.一种用于静脉内输送系统的气体消除装置，包括：
流体入口，其将所述流体流联接到液体导管中，所述液体导管沿着纵轴线与中空腔室同心，其中，所述中空腔室通过疏水膜与所述液体导管分开；
流体出口，其与所述液体导管流体联接；
外部腔室，其与所述液体导管同心，并且通过疏水膜与所述液体导管分开；
中央毂盘，其将所述中空腔室与所述外部腔室流体联接；以及
排气阀，其将所述外部腔室与大气流体联接。
13.根据权利要求12所述的装置，还包括：位于所述中空腔室的任一端上的第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和所述第二支撑件阻塞流体流动通过所述中空腔室，并且允许流体流通过所述液体导管从所述流体入口流动到所述流体出口。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，
所述中央毂盘通过径向辐条支撑在所述外部腔室的壁部上，所述径向辐条具有将所述中空腔室与所述外部腔室流体联接的中空导管。
15.一种静脉内(IV)输送系统，包括：
容器，其包括静脉内液体；
机构，其提供压力以通过流体管路将所述静脉内液体移动到患者体内；以及
气体消除装置，其与所述流体管路流体联接，并且构造为从所述静脉内液体除去气泡，其中，所述气体消除装置包括：
导流部件，其构造为阻止流体入口与流体出口之间的直接流动；
疏水膜，其将流体的一部分与外部腔室分开；以及
排气阀，其将所述外部腔室与大气流体联接。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，
用于提供压力的所述机构包括泵、或用于将液体容器放置在比患者高的位置的框架中的一者。
17.根据权利要求15所述的系统，还包括：天线，所述天线构造为接收命令且将数据发送至包括处理器和存储器的控制器，所述存储器存储指令，当所述处理器执行所述指令时，使所述控制器向IV输送系统发送命令并且接收来自所述IV输送系统的数据。
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