DE69724240T2

DE69724240T2 - Ventilvorrichtung für medizinische zwecke

Info

Publication number: DE69724240T2
Application number: DE69724240T
Authority: DE
Inventors: D. Jeffery ARNETT
Original assignee: Span America Medical Systems Inc
Current assignee: Span America Medical Systems Inc
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2017-02-13
Also published as: EP0888147A1; EP0888147B1; US5817069A; DK0888147T3; DE69724240D1; WO1997031676A2; WO1997031676A3; ES2207725T3; ATE247503T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung. Die Erfindung bezieht sich im Besonderen auf eine Ventilanordnung zur Regelung der Fluidströmung in ein und aus einem Blutgefäß.
Ventilanordnungen für verschiedene medizinische Zwekke sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispiele für derartige Anordnungen sind offenbart in den US Patenten Nr. 4,254,773, 4,683,916, 5,171,230, 5,242,393, und 5,405,323.
Das US Patent 5,390,898 offenbart ein bidirektionales Rückschlagventil, das dafür konzipiert ist, eine Rückströmung von Blut durch eine Nadel während des Einsetzens und der Inbetriebnahme eines Infusionssystems zuverlässig zu unterbrechen. Ein aus einem Elastomermaterial hergestellter elastischer Ventilkern hat eine umlaufende Umfangsdichtfläche. Das Rückschlagventil unterbricht eine Fluidströmung in beide Richtungen, wenn die Dichtfläche des Ventilkerns an einer den Ventilkern umgebenden komplementären Umfangsdichtfläche anliegt. Das Rückschlagventil lässt eine Fluidströmung in beide Richtungen zu, wenn der Ventilkern mit einer axial Druckkraft beaufschlagt wird, wodurch der Ventilkern komprimiert und dessen Dichtfläche von der komplementären Dichtfläche getrennt wird mit der Folge, dass dazwischen ein Spalt entsteht.
Die EP-0696461 offenbart eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche einen Körper bzw. ein Gehäuse mit einer Längsachse aufweist. Das Gehäuse hat ein proximales erstes Ende, ein distales zweites Ende und einen Durchlass mit einer Innenoberfläche. Der Durchlass umfasst eine Kammer, die von einer proximalen Schulter und einer distalen Segmentschulter definiert ist. Die Anordnung weist ein in der Kammer enthaltenes Ventil auf mit der Funktion, eine Fluidströmung durch den Durchlass entweder zu blockieren oder zuzulassen. Das Ventil umfasst eine zwischen der distalen Schulter und der proximalen Schulter axial komprimierte, längliche elastische Komponente, wobei das Ventil infolge der Komprimierung in eine im Normalfall geschlossene Stellung vorgespannt ist. Das proximale Ende der elastischen Komponente bildet eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit der proximalen Schulter, wodurch eine Fluidströmung durch den Durchlass unterbrochen wird. Die Anordnung weist des Weiteren einen Stößel auf mit der Funktion, die elastische Komponente selektiv derart weiter axial zu komprimieren, dass das proximale Ende der Anordnung nicht länger eine fluiddichte Abdichtung mit der proximalen Schulter bildet, wodurch eine Fluidströmung durch den Durchlass ermöglicht wird.
Es stellte sich heraus, dass Bedarf nach einer Ventilanordnung besteht, die eine bessere Abdichtung innerhalb der Anordnung vorsieht, um eine Leckage zu verhindern. Des weiteren besteht Bedarf nach einer Ventilanordnung, die mit einem spitzen Gegenstand verwendet werden kann. Beispiele für spitze Gegenstände sind Nadeln und Trocare. Die vorliegende Erfindung trägt den vorgenannten Bedürfnissen Rechnung.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung mit einem Gehäuse. Das Gehäuse hat ein erstes Ende, ein zweites Ende, eine Außenoberfläche und ei ne Innenoberfläche. Die Innenoberfläche definiert einen Gehäusefluiddurchlass, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende erstreckt. Die Innenoberfläche definiert eine Kammer mit einer zylindrischen Seitenwand am ersten Ende. Die zylindrische Seitenwand definiert eine Vielzahl von Fluidaussparungen. Die Innenoberfläche definiert eine an die zylindrische Seitenwand angrenzende ringförmige Septumschulter.
Am ersten Ende des Gehäuses ist eine Endabdeckung angeordnet. Die Endabdeckung steht in Verbindung mit der Kammer des Gehäuses. Die Endabdeckung hat ein Befestigungsende, ein Gehäuseende, eine Außenoberfläche und eine Innenoberfläche. Die Innenoberfläche definiert einen Endabdeckungsfluiddurchlass, der sich zwischen dem Befestigungsende und dem Gehäuseende erstreckt. Am Befestigungsende kann ein Katheter oder intravenöses (IV) Luer-Verbindungsstück angebracht sein. Das Gehäuseende weist eine Vielzahl von beabstandeten, sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen in der Nähe des Endabdeckungsfluiddurchlasses auf. Die Vorsprünge grenzen an die Kammer des Gehäuses an.
Die Anordnung umfasst des Weiteren ein Septum oder eine Abdichtung mit einer Schulterfläche und einer entgegengesetzt liegenden Vorsprungsfläche. Das Septum hat eine im Wesentlichen kreisförmige Kammerwand, die sich zwischen der Schulter- und der Vorsprungsfläche erstreckt. Die Schulterfläche liegt an der Septumschulter des Gehäuses an, wodurch in einer geschlossenen Stellung des Ventils eine Abdichtung geschaffen wird. Die Vorsprungsfläche liegt an den Vorsprüngen an. Die Kammerwand grenzt an die zylindrische Seitenwand der Kammer an. Die Kammerwand und die Fluidaussparungen bilden eine Vielzahl von Kammerfluiddurchlässen.
Am zweiten Ende des Gehäuses ist im Gehäusefluiddurchlass ein Aktuator angeordnet. Der Aktuator schiebt die Schulterfläche des Septums von der Septumschulter des Gehäuses weg, wodurch Fluid durch den Gehäusefluiddurchlass, die Kammerfluiddurchlässe und den Endabdeckungsfluiddurchlass strömen kann.
Die Anordnung kann einen spitzen Gegenstand, wie z. B. eine Nadel mit einem ersten Nadelende, einem zweiten Nadelende, einer Nadelaußenoberfläche und einer Nadelinnenoberfläche beinhalten. Die Nadelinnenoberfläche definiert einen Nadelfluiddurchlass, der sich zwischen dem ersten Nadelende und dem zweiten Nadelende erstreckt. Die Nadel erstreckt sich durch den Aktuator, das Septum und den Endabdeckungsfluiddurchlass. Für den Fall, dass ein Katheter am Befestigungsende der Endabdeckung angebracht ist, geht die Nadel durch den Katheterfluiddurchlass.
Der vorliegenden Erfindung liegt primär die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung mit einer besseren Abdichtung innerhalb der Anordnung zur Verhinderung einer Fluidleckage vorzusehen.
Eine entscheidende Zielsetzung der vorliegende Erfindung besteht darin eine Ventilanordnung vorzusehen, die mit einem spitzen Gegenstand verwendet werden kann.
Weitere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und den anliegenden Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Querschnitt durch das Zentrum der erfindungsgemäßen Ventilanordnung mit einer Nadel und einem Katheter gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine Explosionsdarstellung, die das Gehäuse, das Septum und die Endabdeckung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Querschnitt entlang einer Linie 3-3 in 7, der die erfindungsgemäße Anordnung in einer abgedichteten Stellung zeigt;
4 ist ein Querschnitt entlang einer Linie 4-4 in 8, der die Anordnung in einer offenen Stellung zeigt;
5 ist ein Querschnitt entlang einer Linie 5-5 in 7, der die Anordnung in einer abgedichteten Stellung zeigt;
6 ist ein Querschnitt entlang einer Linie 6-6 in 8, der die Anordnung in einer offenen Stellung zeigt;
7 ist ein Querschnitt entlang einer Linie 7-7 in 3;
8 ist ein Querschnitt entlang einer Linie 8-8 in 4;
9 ist ein Querschnitt durch das Zentrum der erfindungsgemäßen Ventilanordnung mit einem Katheter gemäß einer zweiten Ausführungsform;
10 ist eine der Darstellung in 9 ähnliche Darstellung mit weiter einer Nadel;
11 ist ein der Darstellung in 9 ähnliche Darstellung, die die Anordnung in einer offenen Stellung zeigt;
12 ist eine Perspektivansicht eines Aktuators der zweiten Ausführungsform;
13 ist eine Perspektivansicht eines Gehäuses der zweiten Ausführungsform;
14 ist eine Perspektivansicht einer Endabdeckung der zweiten Ausführungsform; und
15 ist ein Querschnitt durch das Zentrum der Anordnung mit einer Nadel, einer Nadelführungsanordnung und einem Katheter gemäß derzweiten Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die bevorzugten Ausführungsformen und beste Ausführungsweise der vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Die Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung ist den Zeichnungen allgemein mit dem Bezugszeichen "10" bezeichnet. Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Anordnung 10 ein Gehäuse 12, eine Endabdeckung 14, ein Septum 16 und einen Aktuator 20 auf. In Abhängigkeit von der Verwendung der vorliegenden Erfindung kann die Anordnung 10 des Weiteren einen Katheter 18 und einen spitzen Gegenstand, wie z. B. eine Nadel 22, umfassen. Bezugnehmend auf 1 und 2 hat das Gehäuse 12 ein erstes Ende 30, ein zweites Ende 32, eine Außenoberfläche 34 und eine Innenoberfläche 36. Die Innenoberfläche 36 definiert einen Gehäusefluiddurchlass 38, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 30 bzw. 32 erstreckt. Die In nenoberfläche 36 definiert eine Kammer 40 mit einer zylindrischen Seitenwand 42 am ersten Ende 30. Wie es in 2, 5 und 7 gezeigt ist, definiert die zylindrische Seitenwand 42 eine Vielzahl von Fluidaussparungen 44. In der vorliegenden Ausführungsform definiert die zylindrische Seitenwand 42 vier Fluidaussparungen 44. Zu beachten gilt, dass die Seitenwand 42 grundsätzlich aber eine beliebige Anzahl von Fluidaussparungen 44 definieren kann. Wie es in 1 gezeigt ist, definiert die Innenoberfläche 36 eine an die Kammer 40 des Gehäuses 12 angrenzende ringförmige Septumschulter 46. Die Innenoberfläche 36 definiert des Weiteren eine an die Septumschulter 46 angrenzende ringförmige Aktuatorschulter 48 im Gehäusefluiddurchlass 38.
Bezugnehmend auf 1, 2 und 4 umfasst die Außenoberfläche 34 des Gehäuses 12 ein Luer-Verbindungsstück 50. Das Luer-Verbindungsstück 50 umfasst Luer-Befestigungsteile 52 und einen Luer-Konusverbindungsstück 54. Das Luer-Verbindungsstück 50 ist am zweiten Ende 32 des Gehäuses 12 angeordnet. Das Luer-Verbindungsstück 50 kann von der Bauart sein, die durch die American National Standard Institute Nr. ANSI\HIMA MD70.1-1983 festgelegt ist.
Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Endabdeckung 14 am ersten Ende 30 des Gehäuses 12 angeordnet. Die Endabdeckung 14 steht in Verbindung mit der Kammer 40 des Gehäuses 12. Die Endabdeckung 14 hat ein Befestigungsende 56, ein Gehäuseende 58, eine Außenoberfläche 60 und eine Innenoberfläche 62. Die Innenoberfläche 62 definiert einen Endabdeckungsfluiddurchlass 64, der sich zwischen dem Befestigungsende 56 und dem Gehäuseende 58 erstreckt.
Bezugnehmend auf 2 weist das Gehäuseende 58 der Endabdeckung 14 eine Ringfläche 66 auf. Die Öffnung 68 des Endabdeckungsfluiddurchlasses 64 liegt im Zentrum der Ringfläche 66. Auf der Ringfläche 66 sind eine Vielzahl von beabstandeten, sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen 70 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind es vier Vorsprünge 70. Die Vorsprünge 70 haben jeweils die Form eines Sektors mit einer ersten und zweiten äquidistanten Seite 72 bzw. 74 sowie einem Bogen 76. Die Bögen 76 der Vorsprünge 70 definieren allgemein einen Kreis, in dessen Zentrum die Öffnung 68 liegt. Die Vorsprünge 70 umfassen die Öffnung 68. Wie es in 2 gezeigt ist, definieren die Vorsprünge 70 eine Vielzahl von Kanälen 78. In der vorliegenden Ausführungsform definieren die Vorsprünge 70 vier Kanäle 78. Wie es nachstehend beschrieben wird, dienen die Kanäle 78 dazu, Fluid zur Öffnung 68 zu leiten. Wie es in 1, 2 und 6 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 70 in der Kammer 40 an die zylindrische Seitenwand 42 des Gehäuses 12 angrenzend angeordnet. Die Vorsprünge 70 sind so angeordnet, dass die Kanäle 78 in Verbindung stehen mit den Fluidaussparungen 44. Wie es in 2 gezeigt ist, weisen die Vorsprünge 70 jeweils eine flache Septumfläche 80 auf.
Bezugnehmend auf 1, 2, 7 und 8 hat das Septum 16 eine Schulterfläche 84 und eine entgegengesetzt liegende Vorsprungsfläche 86. Zwischen der Schulter- und Vorsprungsfläche 84 bzw. 86 erstreckt sich eine kreisförmige Kammerwand 88. Die Schulterfläche 84 liegt an der durch das Gehäuse 12 definierten Septumschulter 46 an, wodurch in einer abgedichteten Stellung der Anordnung 10 eine Abdichtung geschaffen wird. Die Vorsprungsfläche 86 liegt an den Septumflächen 80 der Vorsprünge 70 an. Die Septumflächen 80 sehen flache Oberflächen vor, an denen sich das Septum 16 abstützen kann.
Wie es in 7 und 8 gezeigt ist, ist die Kammerwand 88 des Septums 16 an die zylindrische Seitenwand 42 und die Fluidaussparungen 44 der Kammer 40 angrenzend an- geordnet. In dieser Anordnung bilden die Kammerwand 88 und die Fluidaussparungen 44 eine Vielzahl von Kammerfluiddurchlässen 90. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Kammerfluiddurchlässe 90 geschaffen.
Das Septum 16 ist aus einem elastischen, kompressiblen Elastomerwerkstoff hergestellt. Das Septum 16 sollte aus einem Werkstoff hergestellt sein, der sich mehrere Male komprimieren oder verformen lässt, ohne seine ursprüngliche Form zu verlieren. Der verwendete Werkstoff sollte ferner ein Durchbohren des Septums 16 mit einem spitzen Gegenstand, wie z. B. einer Nadel 22, gestatten, wie es nachstehend beschrieben wird, und nach Entfernung des spitzen Gegenstands selbst-abdichtend sein. Ein Beispiel für einen Werkstoff, der sich zur Herstellung des Septums 16 verwenden lässt, ist ein biokompatibler synthetischer Polymerwerkstoff.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Katheter 18 durch ein Katheter-Verbindungsstück 92 am Befestigungsende 56 der Endabdeckung 14 angeordnet. Das Katheter-Verbindungsstück 92 kann von der Bauart sein, die durch die American National Standard Institute Nr. ANSI/HIMA MD70.1-1983 festgelegt ist. Der Katheter 18 kann ebenso unmittelbar an der Endabdeckung 14 (nicht gezeigt) angebracht sein. Wie es in 3 gezeigt ist, geht durch den Katheter 18a ein Katheterfluiddurchlass 94.
Bezugnehmend auf 1, 3 und 4 hat der Aktuator 20 ein erstes Aktuatorende 96, ein zweites Aktuatorende 98, eine Aktuatoraußenoberfläche 100 und eine Aktuatorinnenoberfläche 102. Die Aktuatorinnenoberfläche 102 definiert einen Aktuatorfluiddurchlass 104, der sich zwischen dem ersten Aktuatorende 96 und dem zweiten Aktuatorende 98 erstreckt. Der Aktuator 20 weist des Weiteren einen zweiten Fluiddurchlass 106 auf, der senkrecht zum ersten Aktuatorfluiddurchlass 104 verläuft. Der zweite Aktuatorfluiddurchlass 106 besteht aus Öffnungen 108 und 110, die sich jeweils von der Aktuatorinnenoberfläche 102 zur Aktuatoraußenoberfläche 100 erstrecken. wie es in 3 und 4 gezeigt ist, definiert die Aktuatoraußenoberfläche 100 eine ringförmige Septumkontaktfläche 112 und eine entgegengesetzt liegende Aktuatorschulterkontaktfläche 114. Die Septumkontaktfläche 112 liegt an der Schulterfläche 84 des Septums 16 an. Die Aktuatorschulterkontaktfläche 114 liegt an der Aktuatorschulter 48 des Gehäuses 12 an. Der Aktuator 20 ist im Gehäusefluiddurchlass 38 an das zweite Ende 32 des Gehäuses 12 angrenzend angeordnet.
Bezugnehmend auf 1 hat die Nadel 22 ein erstes Nadelende 120, ein zweites Nadelende 122, eine Nadelaußenoberfläche 124 und eine Nadelinnenoberfläche 126. Die Nadelinnenoberfläche 126 definiert einen Nadelfluiddurchlass 128, der sich zwischen dem ersten Nadelende 120 und dem zweiten Nadelende 122 erstreckt. Die Nadel 22 weist eine Nadelspitze 130 am ersten Nadelende 120 auf. Im Zusammenbau der Anordnung 10 durchdringt die Spitze 130 das Septum 16, um die Nadel 22 durch das Septum hindurch einsetzen zu können. Bei der Benutzung der Anordnung 10 dient die Spitze 130 dazu, die Haut und das Blutgefäß eines Patienten zu durchdringen. Am zweiten Nadelende 122 befindet sich ein Griffstück 132. Das Griffstück 132 beinhaltet ein an das zweite Aktuatorende 98 des Aktuators 20 angrenzendes Aktuatorende 134. Das Griffstück 132 weist einen Anzeigekanal 136 auf, der in Verbindung steht mit dem Nadelfluiddurchlass 128. Das Griffstück 132 kann aus einem transparenten Werkstoff, wie z. B. Klarsichtkunststoff, hergestellt sein. Das Griffstück 132 ist transparent, so dass der Benutzer der Anordnung 10 ohne weiteres Blut oder ein anderes Fluid sehen kann, sobald die Nadel 22 richtig eingesetzt ist. Wie es in 1 gezeigt ist, geht die Nadel 22 durch den Aktuatorfluiddurchlass 104, das Septum 16, den Endabdeckungsfluiddurchlass 64 und den Katheterfluiddurchlass 94.
Im Folgenden wird die Benutzung der Anordnung 10 der vorliegenden Erfindung erläutert. Bezugnehmend auf 1 und 3 bis 8, lokalisiert der Benutzer der Anordnung 10 ein Blutgefäß am Gehäuse eines Patienten. Die Spitze 130 der Nadel 22 und der Katheter 18 werden durch die Haut und das Blutgefäß des Patienten eingeführt. Sobald die Nadel 22 sich im Blutgefäß befindet, "schießt" Blut durch den Nadelfluiddurchlass 128 in der in 1 durch Pfeile angegebenen Richtung zum Anzeigekanal 136 des Griffstücks 132. Sobald im Anzeigekanal 136 Blut zu sehen ist, wird die Nadel 22 aus der Anordnung 10 entfernt, indem das Griffstück 132 vom zweiten Ende 32 des Gehäuses 12 weg gezogen wird. Dadurch wird die Nadel 22 aus dem Katheterfluiddurchlass 94, dem Endabdeckungsfluiddurchlass 64, dem Septum 16, dem Aktuatorfluiddurchlass 104 und dem Gehäusefluiddurchlass 38 entfernt. Die Nadel 22 wird anschließend entsorgt. Nach Entfernung der Nadel 22 aus dem Blutgefäß, bleibt der Katheter 18 im Blutgefäß angeordnet.
Bezugnehmend auf 3 und 5 ist zwischen der Septumschulter 46 des Gehäuses 12 und der Schulterfläche 84 des Septums 16 eine Abdichtung geschaffen. Die Abdichtung ist dicht, da die Schulterfläche 84 des Septums 16 aufgrund der Elastizität des Septums und des Kontakts der Vorsprungsfläche 86 mit den Vorsprüngen 70 gegen die Septumschulter 46 gepresst ist. Daher verhindert die Abdichtung, dass das Blut, das in Richtung der in 3 gezeigten Pfeile strömt, aus dem Gehäusefluiddurchlass 38 des Gehäuses 12 ausströmt. Dadurch wird verhindert, dass Blut aus dem zweiten Ende 32 des Gehäuses 12 austritt.
Bezugnehmend auf 4, 6 und 8 kann ein männliches Luer 140, das an einem intravenösen Schlauch oder einer anderen Vorrichtung (nicht gezeigt) angebracht ist, am zweiten Ende 32 des Gehäuses 12 angebracht werden. Das Luer 140 wird mit dem Luer-Verbindungsstück 50 verbunden, indem das Luer-Konusverbindungsstück 54 in den Luer 140 gedreht wird, bis Aussparungen 142 in Eingriff stehen mit Luer-Befestigungsvorsprüngen 52. Das Luer 140 umfasst ein männliches Teil 144, das in den Gehäusefluiddurchlass 38 eingeführt wird. Das männliche Teil 144 kontaktiert das zweite Aktuatorende 98 des Aktuators 20. Der Kontakt des männlichen Teils 144 mit dem zweiten Aktuatorende 98 hat zur Folge, dass die Septumkontaktfläche 112 des Aktuators 20 die Schulterfläche 84 des Septums 16 kontaktiert und gegen diese drückt. Aufgrund der Elastizität des Septums 82 wird die Schulterfläche 84 von der Septumschulter 46 des Gehäuses 12 getrennt. Dadurch wird die Abdichtung zwischen der Schulterfläche 84 und der Septumschulter 46 unterbrochen. Wie es in 6 durch Pfeile angegeben ist, kann Fluid vom Luer 140 durch den ersten Aktuatorfluiddurchlass 104 in die Öffnungen 108 und 110 des zweiten Aktuatorfluiddurchlasses 106, über die Kammerfluiddurchlässe 90 in die Kanäle 78 und über den Endabdeckungsfluiddurchlass 64 und den Katheterfluiddurchlass 94 in das Blutgefäß strömen. Ebenso ist eine Fluidströmung in die entgegengesetzte Richtung möglich. Durch Entfernen des Luers 140 von dem zweiten Ende 32 des Gehäuses 12, was zur Folge hat, dass das Septum 16 wieder seine ursprüngliche Form erlangt und eine Abdichtung zwischen der Schulterfläche 84 und der Septumschulter 46 geschaffen wird, lässt sich die Anordnung 10 erneut abdichten. Bei der Entfernung des Luers 140 ist eine axiale Bewegung des Aktuators 20 begrenzt, wenn die Schulterkontaktfläche 114 an der Aktuatorschulter 48 des Gehäuses 12 anliegt.
Die Beschreibung der Anordnung 10 umfasste einen Katheter 18 und eine Nadel 22. Zu beachten gilt, dass die vorliegende Erfindung auch als ein Ventil in einem Anschlusssystem ohne Nadel verwendet werden kann. Bei dieser Systembauart kann das Befestigungsende 56 der Endabdeckung 14 ein Luer-Verbindungsstück der Bauart aufweisen, die durch die American National Standard Institute Nr. ANSI/HIMA MD70.1-1983 festgelegt ist. Dadurch könnte das Befestigungsende 56 mit einem Luer verbunden werden, das beispielsweise mit einem IV-Schlauch in Verbindung steht. Das zweite Ende 32 des Gehäuses 12 weist, wie vorstehend erwähnt, ein Luer-Verbindungsstück 50 auf, so dass ein Luer 140, welches beispsielsweise mit einem IV-Schlauch in Verbindung steht, am Gehäuse 12 angebracht werden kann. Wird die Ventilanordnung 10 in einem nadellosen Anschlusssystem verwendet, kann Fluid vom Luer 140 durch den ersten Aktuatorfluiddurchlass 104 in die Öffnungen 108 und 110 des zweiten Aktuatorfluiddurchlasses 106, über die Kammerfluiddurchlässe 90 in die Kanäle 78 und über den Endabdeckungsfluiddurchlass 64 und in den am Befestigungsende 56 der Endabdeckung 14 angebrachten Luer strömen. Die Anordnung 10 lässt sich durch Entfernen des Luers 140 vom Gehäuse 12 wieder abdichten. Dies hätte zur Folge, dass das Septum 16, wie vorstehend erwähnt, die Septumschulter 46 kontaktiert und die Anordnung 10 abgedichtet wird.
In 9 bis 15 ist eine zweite Ausführungsform der Ventilanordnung 10 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bezugnehmend auf 9 bis 11 weist die Anordnung 10 in der zweiten Ausführungsform ein Gehäuse 212, eine Endabdeckung 214, ein Septum 216 und einen Aktuator 220 auf. Wie es in 10 gezeigt ist, kann die Anordnung 10 fer ner einen Katheter 218 und einen spitzen Gegenstand, wie z. B. eine Nadel 222, umfassen. Zu beachten gilt, dass die Anordnung 10, wie vorstehend erwähnt, auch als ein Ventil in einem nadellosen Anschlusssystem ohne Katheter 218 oder Nadel 222 verwendet werden kann.
Bezugnehmend auf 9 und 13 hat das Gehäuse 212 ein erstes Ende 230, ein zweites Ende 232, eine Außenoberfläche 234 und eine Innenoberfläche 236. Die Innenoberfläche 236 definiert einen Gehäusefluiddurchlass 238, der sich zwischen dem ersten und zweiten Ende 230 bzw. 232 erstreckt. Die Innenoberfläche 236 definiert eine Kammer 240 mit einer zylindrischen Seitenwand 242 am ersten Ende 230. Wie es in 13 gezeigt ist, definiert die zylindrische Seitenwand 242 eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Kammerteilen 243, die eine Vielzahl von Fluidaussparungen 244 definieren. In der zweiten Ausführungsform sind sechs Kammerteile 243 vorhanden, die sechs Fluidaussparungen 244 definieren. Zu beachten gilt, dass grundsätzlich aber eine beliebige Zahl von Fluidaussparungen 244 durch Kammerteile 243 definiert sein kann. Wie es in 9 und 13 gezeigt ist, definiert die Innenoberfläche 236 eine an die Kammer 240 des Gehäuses 212 angrenzende ringförmige Septumschulter 246.
Weiter Bezugnehmend auf 9 und 13 weist die Außenoberfläche 234 des Gehäuses 212 ein Luer-Verbindungsstück 250 auf. Das Luer-Verbindungsstück 250 umfasst Luer-Befestigungsteile 252 und ein Luer-Konusverbindungsstück 254. Das Luer-Verbindungsstück 250 ist am zweiten Ende 232 des Gehäuses 212 angeordnet.
Bezugnehmend auf 9 und 14 ist die Endabdeckung 214 am ersten Ende 230 des Gehäuses 212 angeordnet. Die Endabdeckung 214 steht in Verbindung mit der Kammer 240 des Gehäuses 212. Die Endabdeckung 214 hat ein Befestigungsende 256, ein Gehäuseende 258, eine Außenoberfläche 260 und eine Innenoberfläche 262. Die Innenoberfläche 262 definiert einen Endabdeckungsfluiddurchlass 264, der sich zwischen dem Befestigungsende 256 und dem Gehäuseende 258 erstreckt. Wie es in 9 gezeigt ist, kann das Befestigungsende 256 eine Vielzahl von Gewindegeängen 265 zur Aufnahme des Katheters 218 aufweisen. Zu beachten gilt, dass das Befestigungsende 256 abhängig von der Benutzung der Anordnung 10 eine Vielfalt von Befestigungsvorrichtungen oder Verbindungsstücks aufweisen kann. Beispielsweise kann das Befestigungsende 256 ein Luer-Verbindungsstück für eine Verbindung mit einem Luer aufweisen.
Wie es in 14 gezeigt ist, hat das Gehäuseende 258 der Endabdeckung 214 eine Ringfläche 266. Die Öffnung 268 des Endabdeckungsfluiddurchlasses 264 liegt im Zentrum der Ringfläche 266. An der Ringfläche 266 sind eine Vielzahl von beabstandeten, sich nach außen erstreckenden Endabdeckungsvorsprüngen 270 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Endabdeckungsvorsprünge 270 vorgesehen. Die Endabdeckungsvorsprünge 270 umfassen die Öffnung 268. Die Endabdeckungsvorsprünge 270 definieren eine Vielzahl von Kanälen 278. In der vorliegenden Ausführungsform definieren die Endabdeckungsvorsprünge 270 fünf Kanäle 278. Die Kanäle 278 dienen dazu, Fluid in die Öffnung 268 zu leiten. Wie es in 9 gezeigt ist, sind die Endabdeckungsvorsprünge 270 in der Kammer 240 an die zylindrische Seitenwand 242 des Gehäuses 212 angrenzend angeordnet. Die Endabdeckungsvorsprünge 270 sind so angeordnet, dass die Kanäle 278 in Verbindung stehen mit Fluidaussparungen 244. wie es in 14 gezeigt ist, weisen die Endabdeckungsvorsprünge 270 jeweils eine flache Septumfläche 280 auf.
Wie es in 9 gezeigt ist, hat das Septum 216 eine Schulterfläche 284, die eine Aktuatoraussparung 285 definiert. Das Septum 216 weist ferner eine Vorsprungsfläche 286 auf, die eine Endabdeckungsaussparung 287 definiert. Zwischen der Schulter- und den Vorsprungsflächen 284 bzw. 286 erstreckt sich eine kreisförmige Kammerwand 288. Die Schulterfläche 284 liegt an der durch das Gehäuse 212 definierten Septumschulter 246 an, wodurch in einer abgedichteten Stellung der Anordnung 10 eine Abdichtung geschaffen ist. Die Vorsprungsfläche 286 liegt an den Septumflächen 280 der Vorsprünge 270 an. Das Septum 216 ist in der Kammer 240 vorgespannt, damit es in der Anordnung 10 richtig sitzt. Wie es in 9 gezeigt ist, bewirkt der positive Druck aus der Vorspannung, dass Abschnitte der Vorsprungsfläche 286 des Septums 216 sich über die Septumflächen 280 der Stirnvorsprünge 270 hinaus erstrekken. Die Erstreckungsabschnitte der Vorsprungsfläche 286 liegen aber nicht so an der Ringfläche 266 der Endabdeckung 214 an, dass sie die Fluidströmung durch die Anordnung 10 behindern.
Wie es in 9 und 11 gezeigt ist, ist die Kammerwand 288 des Septums 216 an die zylindrische Seitenwand 242 und Fluidaussparungen 244 der Kammer 240 angrenzend angeordnet. In dieser Anordnung bilden die Kammerwand 288 und die Fluidaussparungen 244 eine Vielzahl von Kammerfluiddurchlässen 290. In der vorliegenden Ausführungsform sind sechs Kammerfluiddurchlässe 290 ausgebildet.
Bezugnehmend auf 9 ist das Septum 216 aus einem elastischen, kompressiblen Elastomerwerkstoff hergestellt. Das Septum 216 sollte aus einem Werkstoff hergestellt sein, der sich mehrere Male komprimieren oder verformen lässt, ohne seine ursprüngliche Form zu verlieren. Der verwendete Werkstoff sollte zudem gestatten, dass das Septum 216 von einem spitzen Gegenstand, wie z. B. einer Nadel 222, durchbohrt wird und nach Entfernung der Nadel selbst-abdichtend sein. wie vorstehend erwähnt, ist ein Beispiel für einen Werkstoff, der zur Herstellung des Septums 216 verwendet werden kann, ein biokompatiblerm, synthetischer Polymerwerkstoff.
Bezugnehmend auf 9 ist der Katheter 218 durch ein Katheter-Verbindungsstück 292 am Befestigungsende 256 der Endabdeckung 214 angeordnet. Das Katheter-Verbindungsstück 292 weist eine Vielzahl von Gewindegängen 293 auf, die mit den Gewindegängen 265 der Endabdeckung 214 in Eingriff stehen. Der Katheter 218 umfasst einen Katheterfluiddurchlass 294.
Bezugnehmend auf 9 und 12 hat der Aktuator 220 ein erstes Aktuatorende 296, ein zweites Aktuatorende 298, eine Aktuatoraußenoberfläche 300 und eine Aktuatorinnenoberfläche 302. Die Aktuatorinnenoberfläche 302 definiert einen Nadeldurchlass 304, der sich zwischen dem ersten Aktuatorende 296 und dem zweiten Aktuatorende 298 erstreckt. Die Aktuatorinnenoberfläche 302 definiert einen an das zweite Aktuatorende 298 angrenzenden Fluiddurchlass 306. Wie es in 9 und 12 gezeigt ist, definiert die Aktuatoraußenoberfläche 300 eine ringförmige Septumkontaktfläche 312 und eine entgegengesetzt liegende Verbindungsstückkontaktfläche 314. Ein Abschnitt der Außenoberfläche 300 und die Septumkontaktfläche 312 stehen in Eingriff mit der Aktuatoraussparung 285 des Septums 216. Wie es in 11 gezeigt ist, nimmt die Verbindungsstückkontaktfläche 314 beispielsweise das männliche Teil 144 eines Luers 140 auf. Der Aktuator 220 ist im Gehäusefluiddurchlass 238 am zweiten Ende 232 des Gehäuses 212 angeordnet.
Bezugnehmend auf 10 weist die Nadel 222 ein erstes Nadelende 320, ein zweites Nadelende 322, eine Nade laußenoberfläche 324 und eine Nadelinnenoberfläche 326 auf. Die Nadelinnenoberfläche 326 definiert einen Nadelfluiddurchlass 328, der sich zwischen dem ersten Nadelende 320 und dem zweiten Nadelende 322 erstreckt. Wie es in 10 gezeigt ist, geht die Nadel 322 durch den Nadeldurchlass 304 des Aktuator 220, das Septum 216, den Endabdeckungsfluiddurchlass 264 und den Katheterfluiddurchlass 294.
Bezugnehmend auf 15 ist eine Ausführungsform mit einer Kombination aus einem Nadelgriffstück und einer Nadelführung 332 gezeigt. Das Griffstück 332 weist ein erstes Griffstückende 334 und ein zweites Griffstückende 336 auf. Das erste Ende 334 ist am zweiten Ende 232 des Gehäuses 212 angebracht. Das zweite Nadelende 322 der Nadel 222 ist an einem hin- und herbeweglichen Griffstückteil 338 angebracht. Wenn die Nadel 222 aus der Anordnung 10 zu entfernen ist, wird das Griffstückteil 338 vom ersten Ende 334 des Griffstücks 332 zum zweiten Ende 336 geschoben. Wenn sich das Griffstückteil 338 in der Nähe des zweiten Endes 336 befindet, ist die Nadel 222 einschließlich der Nadelspitze 330 vollständig in das Gehäuse des Griffstücks 332 zurückgezogen. Das Griffstück 332 kann dann von der Anordnung 10 entfernt und entsorgt werden. Sobald das Griffstück 332 entfernt ist, kann das zweite Ende 232 des Gehäuses 212 beispielsweise ein Luer aufnehmen.
Im Folgenden wird die Benutzung der Anordnung 10 der vorliegenden Erfindung in der zweiten Ausführungsform erläutert. Bezugnehmend auf 10 und 15 lokalisiert der Benutzer der Anordnung 10 ein Blutgefäß am Gehäuse des Patienten. Die Spitze 330 der Nadel 222 und der Katheter 218 werden durch die Haut und das Blutgefäß des Patienten eingeführt. Sobald sich die Nadel 222 im Blutgefäß befindet, "schießt" Blut durch den Nadelfluiddurchlass 328 in die in 10 durch die Pfeile angegebene Richtung. Die Nadel 222 wird aus der Anordnung 10 entfernt, indem das Griffstückteil 338 zum zweiten Ende 336 des Griffstücks 332 gezogen wird. Dadurch wird die Nadel 222 aus dem Katheterfluiddurchlass 294, Endabdeckungsfluiddurchlass 264, Septum 216, Nadeldurchlass 304 und Gehäusefluiddurchlass 238 entfernt. Das Griffstück 332 wird anschließend aus dem Gehäuse 212 entfernt und entsorgt. Nach der Entfernung der Nadel 222 aus dem Blutgefäß bleibt der Katheter 218 im Blutgefäß angeordnet.
Bezugnehmend auf 9 ist zwischen der Septumschulter 246 des Gehäuses 212 und der Schulterfläche 284 des Septums 216 eine Abdichtung geschaffen. Durch die Abdichtung wird daher verhindert, dass Blut in den Gehäusefluiddurchlass 238 des Gehäuses 212 auströmt. Dadurch wird verhindert, dass Blut aus dem zweiten Ende 232 des Gehäuses 212 austritt.
Bezugnehmend auf 11 kann ein mänliches Luer 140 am zweiten Ende 232 des Gehäuses 212 angebracht sein. Das Luer 140 wird in Eingriff mit dem Luer-Verbindungsstück 250 gebracht, indem das Luer-Konusverbindungsstück 254 in den Luer 140 gedreht wird, bis Luer-Befestigungsvorsprünge 252 in Eingriff stehen mit Aussparungen 142. Das Luer 140 weist ein männliches Teil 144 auf, das in den Gehäusefluiddurchlass 238 eingeführt wird. Das männliche Teil 144 kontaktiert das zweite Aktuatorende 298 des Aktuators 220. Der Kontakt des männlichen Teils 144 mit dem zweiten Aktuatorende 298 bewirkt, dass die Septumkontaktfläche 312 des Aktuators 220 die Aktuatoraussparung 285 des elastischen Septums 216 kontaktiert und gegen diese drückt. Dies hat zur Folge, dass die Schulterfläche 284 von der Septumschulter 246 des Gehäuses 212 getrennt wird. Dadurch wird die Abdichtung zwischen der Schulterfläche 284 und der Septumschulter 246 unterbrochen. Wie es in 11 gezeigt ist, kann Fluid vom Luer 140 durch den Fluiddurchlass 306 des Aktuators 220 in die Kammerfluiddurchlässe 290, in die Kanäle 278, durch den Endabdeckungsfluiddurchlass 264 und den Katheterfluiddurchlass 294 in das Blutgefäß strömen. Die Anordnung 10 lässt sich wieder abdichten, indem das Luer 140 vom zweiten Ende 232 des Gehäuses 212 entfernt wird, was zur Folge hat, dass das Septum 216 wieder seine ursprüngliche Gestalt erlangt und eine Abdichtung zwischen der Schulterfläche 284 und der Septumschulter 246 geschaffen wird.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, gilt für den Fachmann zu beachten, dass verschiedene Änderungen möglich sind und Elemente gegen äquivalente Elemente ausgetauscht werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er durch die Ansprüche festgelegt ist. Darüber hinaus sind viele Modifikationen zur Abstimmung einer speziellen Situation oder eines speziellen Werkstoffs mit der Lehre der Erfindung möglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Daher soll die Erfindung nicht auf die besonderen Ausführungsformen beschränkt sein, die als die besten Ausführungsformen dieser Erfindung offenbart sind, sondern sämtliche Ausführungsformen umfassen, die im Schutzbereich der Ansprüche liegen.

Claims

Ventilanordnung mit: einem Gehäuse (12, 212) mit einem ersten Ende (30, 230) und einem zweiten Ende (32, 232), wobei das Gehäuse (12, 212) einen sich zwischen dem ersten und zweiten Ende (30, 230, 32, 232) erstreckenden Durchlass (38, 238) und eine Dichtfläche (46, 246) definiert; einem im Durchlass (38, 238) in dichtem Kontakt mit der Dichtfläche (46, 246) angeordneten, aus einem zylindrischen Körper gebildeten, elastischen Septum (16, 216), das in einer Kammer (40; 240) des Gehäuses (12; 212) an einer zylindrischen Seitenwand (42; 242) desselben angrenzend aufgenommen ist; einem Aktuator (20, 220) zum Komprimieren und Lösen des elastischen Septums (16, 216) von der Dichtfläche (46, 246), um eine Fluidströmung durch den Durchlass (38, 238) zu ermöglichen; gekennzeichnet durch eine am ersten Ende (30, 230) des Gehäuses (12, 212) über eine Ringfläche (66; 266) angebrachte Endabdeckung (14, 214) mit einem Befestigungsende (56, 256), einem Gehäuseende (58, 258), einer Außenoberfläche (60, 260) und einer Innenoberfläche (62, 262), die einen sich zwischen dem Befestigungsende (56, 256) und dem Gehäuseende (58, 258) erstreckenden Endabdeckungsfluiddurchlass (63) definiert, wobei an der Ringfläche (66; 266) eine Vielzahl von voneinander beabstandeten, einzelnen Vorsprüngen (70, 270) angeordnet sind, die sich wenigstens bis zum Außenrand des Septums (16; 216) radial erstrecken, eine Öffnung (68, 268) umfassen und eine Vielzahl von Kanälen (78, 278) zwischen den Vorsprüngen in radialer Richtung des Gehäuses (12, 212) definieren.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei die Anordnung weiter einen sich durch den Durchlass (38, 238) und das Septum (16, 216) erstreckenden spitzen Gegenstand (22, 222) aufweist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (12, 212) weiter eine Außenoberfläche (34, 234) und eine Innenoberfläche (36, 236) aufweist, wobei die Innenoberfläche (36, 236) die Kammer (40, 240) definiert, die zylindrische Seitenwand (42, 242) eine Vielzahl von Fluidaussparungen (44, 244) definiert und die Innenoberfläche (36, 236) eine im Wesentlichen ringförmige, an die Kammer (40, 240) angrenzende Septumschulter (46, 246) definiert.
Ventilanordnung nach Anspruch 3, wobei das elastische Septum (16, 216) eine Schulterfläche (84, 284) und eine entgegengesetzt liegende Vorsprungsfläche (86, 286) aufweist und eine sich zwischen der Schulter- und Vorsprungsfläche (84, 284, 86, 286) erstreckende, im Wesentlichen ringförmige Kammerwand (88, 288) aufweist, wobei die Vorsprungsfläche (86, 286) mit den Vorsprüngen (70, 270) in Kontakt steht, die Kammerwand (88, 288) an die zylindrische Seitenwand (42, 242) der Kammer (40) angrenzt und die Kammerwand (88, 288) und die Fluidaussparungen (44, 244) eine Vielzahl von Kammerfluiddurchlässen (90, 290) bilden.
Ventilanordnung nach Anspruch 3, wobei die Außenoberfläche (34, 234) des Gehäuses (12, 212) am zweiten Ende (32, 232) eine Befestigungseinrichtung (52) definiert.
Ventilanordnung nach Anspruch 4, wobei die zylindrische Seitenwand (42, 242) vier Fluidaussparungen (44, 244) definiert.
Ventilanordnung nach Anspruch 3, wobei die Innenoberfläche (36) des Gehäuses (12) eine im Wesentlichen ringförmige Aktuatorschulter (48) im Gehäusefluiddurchlass (38) definiert.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vielzahl von Fluidaussparungen (44, 244) mit den Kanälen (78, 278) in Verbindung steht.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei das Septum (16, 216) kompressibel ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 9, wobei das Septum (16, 216) in einem komprimierten Zustand mit der zylindrischen Seitenwand (42, 242) des Gehäuses (16, 216) in Kontakt steht.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (20, 220) aus einem Aktuatorkörper mit einem ersten Aktuatorende (96, 296), einem zweiten Aktuatorende (98, 298), einer Außenoberfläche (100, 300) und einer Aktuatorinnenoberfläche (102, 302) besteht, wobei die Aktuatorinnenoberfläche (102) einen sich zwischen dem ersten Aktuatorende (96) und dem zweiten Aktuatorende (98) erstreckenden Aktuatorfluiddurchlass (104) definiert, wobei die Aktuatoraußenoberfläche (100, 300) eine ringförmige Septumkontaktfläche (112, 312) und eine entgegengesetzt liegende Aktuatorschulterkontaktfläche (114) definiert, und wobei die Septumkontaktfläche (112, 312) mit dem Septum (16, 216) und die Aktuatorschulterkontaktfläche (114) mit der Aktuatorschulter (48) in Kontakt steht.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Ventilanordnung weiter einen Katheter (18, 218) aufweist, der einen sich durch denselben erstreckenden Katheterfluiddurchlass (94, 294) hat und am Befestigungsende (56, 256) der Endabdeckung (14, 214) angeordnet ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Ventilanordnung weiter eine Nadel (22, 222) mit einem ersten Nadelende (120, 320), einem zweiten Nadelende (122, 322), einer Nadelaußenoberfläche (124, 324) und einer Nadelinnenoberfläche (126, 326) aufweist, wobei die Nadelinnenoberfläche (126, 326) einen sich zwischen dem ersten Nadelende (129, 320) und dem zweiten Nadelende (122, 322) erstreckenden Nadelfluiddurchlass (128, 328) definiert, und wobei die Nadel (22, 222) sich durch den Aktuatorfluiddurchlass (104), das Septum (16, 216), den Endabdeckungsfluiddurchlass (64, 264) und den Katheterfluiddurchlass (94, 294) erstreckt.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Septum (16, 216) bei Entfernung der Nadel (22, 222) aus dem Septum (16, 216) selbst-abdichtend ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 13, wobei die Nadel (22, 222) eine Handhabungseinrichtung (132, 332) am zweiten Nadelende (122, 322) aufweist.
Ventilanordnung nach Anspruch 15, wobei die Handhabungseinrichtung (332) aus einem Griff mit einem ersten Ende (334) und einem zweiten Ende (336) besteht, wobei der Griff ein am zweiten Nadelende (336) angebrachtes, hin- und herschiebbares Griffteil (338) aufweist, das die Nadel (222) aus dem Katheterfluiddurchlass, dem Endabdeckungsfluiddurchlass (294), dem Septum (216) und dem Aktuatorfluiddurchlass herausschieben lässt, wenn es vom ersten Ende (332) zum zweiten Ende (336) hin geschoben wird, wodurch die Nadel (222) in den Griff (332) zurückgezogen wird.