KR20070026373A

KR20070026373A - 열손실방지용 단열 환자 라인 배관을 구비한 수액 주입장치

Info

Publication number: KR20070026373A
Application number: KR1020067014508A
Authority: KR
Inventors: 폴 더블유. 마틴스; 조셉 코클리
Original assignee: 말린크로트, 인코포레이티드
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2007-03-08
Also published as: WO2005065193A2; EP1697218A4; CA2550640A1; US20050148934A1; CN101068588A; JP2007534365A; WO2005065193A3; AU2004311747A1; EP1697218A2

Abstract

수액 가온 및 주입 시스템. 한 실시예에 따르면, 본 수액 가온 및 주입 시스템은 환자에게 주입되는 수액을 저장하는 용기, 수액이 환자에게 주입되기 전에 수액을 가온하는 수액 가온기, 가온기에 의해 가온된 수액을 환자에게 공급하는 배관, 및 환자 삽입용 배관의 일 측 끝과 연결되는 환자용 삽입 기구(예, 바늘 등)로 구성된다. 가온기에 의해 가온된 수액은, 배관을 경유하여 삽입 기구에 의해 환자에 공급된다. 튜브는 수액이 튜브를 유동하면서 상당한 양의 열을 손실하는 것을 방지하는 대체로 따뜻하게 단열되는 구성요소를 포함한다.

Description

열손실방지용 단열 환자 라인 배관을 구비한 수액 주입장치{Fluid Infusion Apparatus with an Insulated Patient Line Tubing for Preventing Heat Loss}

본 발명은 정맥 내 수액을 공급하는 분야에 관한 것이다.

정맥 내 수액 공급 시스템은 환자의 순환계로 수액을 주입하는데 사용되는 시스템이다. 이 시스템은 의약치료의 한 부분으로 행해진다. 주입은 혈액 전체나 혈액 성분, 식염수, 약물 등과 같은 수액의 주입을 포함한다.

환자에게 주입되는 수액의 가온은 혈류속도가 대략 13 ~ 15 mL/min 을 초과하는 수술실의 수술에 있어서 관행적인 조치이다. 혈류속도가 낮은 성인환자의 경우, 환자의 체중에 비해 주입된 수액의 양이 미미하여 일반적으로 수액의 가온이 실행되지 않는다. 소아나 신생아 환자의 경우, 기준이 달라, 13 ~ 15 mL/min 에서 1 내지 2 mL/min 낮은 수치의 혈류속도가 가온의 대상으로 고려된다.

일반적으로, 주입된 수액은 환자로부터 조금 떨어진 수액 가온기에 의해 가온된다. 수액 가온기에 의해 가열된 후, 수액은 환자 라인을 통해 환자에게 투입된다. 수액이 환자 라인을 흐르면서, 수액은 예들 들어 복사 또는 대류 열 손실에 의해 열을 잃는다. 이러한 열손실은 수액의 유속이 대략 10 mL/min 또는 그 이하일 때 특히 문제된다.

열손실 방지를 위해 환자 라인 배관을 기하학적인 변형하는 연구가 이루어졌다. 예들 들어, 배관 지름의 축소는 표면상 수액 속도를 향상시켜, 배관에서의 수액의 체류시간을 단축시킨다. 배관에서의 체류시간의 단축은 복사 및 대류에 의한 열손실의 축소를 의미한다. 그러나, 이러한 개념에는 한계가 있다. 예들 들어, 배관의 지름을 줄이면, 기하학적으로 부피당 표면 비는 커지므로, 오히려 열손실을 유발하는 노출 표면적이 증대된다. 또한, 매우 작은 지름에서는, 한정된 단면으로 인한 유동저항으로 인해 압력이 증강된다.

따라서, 정맥 내 수액 공급 시스템에서의 열손실 억제를 위한 개선된 시스템이 요청된다.

본 발명은 개선된 수액 가온 및 주입 시스템을 제공한다. 한 실시예에 따르면, 수액 가온 및 주입 시스템은 환자에게 주입되는 수액을 저장하는 용기, 수액이 환자에게 주입되기 전에 수액을 가온하는 수액 가온기, 가온기에 의해 가온된 수액을 환자에게 공급하는 배관, 및 환자 삽입용 배관의 일 측 끝과 연결되는 환자용 삽입 기구(예, 바늘 등)로 구성되고, 가온기에 의해 가온된 수액은, 배관을 경유하여 삽입 기구에 의해 환자에 공급된다(배관 자체는 환자의 몸에 삽입되지 않는다). 바람직하게는, 배관은 배관을 유동하는 수액의 상당 양의 열손실을 방지하는 대체로 따뜻하게 단열되는 단열재로서의 구성요소를 포함한다.

다른 형태에서, 본 발명은 수액 가온기를 구비한 수액 투여 세트를 제공한다. 한 실시예에 따르면, 수액 투여 세트는 수액 가온기에 삽입되도록 형성되고 통과되는 수액에 열을 전달하는 열교환 카세트, 제1끝이 열교환 카세트의 투입 포트와 소통되고 제2끝이 수액 원(예들 들어, 수액 저장 용기)과 연결되는 수액 라인, 및 제1끝이 열교환 카세트의 배출 포트와 소통되고 제2끝이 환자용 삽입장치에 일치되게 형성되는 환자 라인을 포함한다. 환자 라인은 유동하는 수액의 상당 양의 열손실을 방지하는 대체로 따뜻하게 단열되는 단열재로서의 구성요소를 포함한다.

위 형태와 다른 형태 그리고 본 발명의 특징은 바람직한 실시예에 대한 설명과 첨부된 도면에 의해 한층 더 이해될 것이다.

첨부된 도면은, 상세한 설명의 일부 형태로 첨부되며, 본 발명의 여러 가지 실시예를 묘사하고, 본 발명의 원리를 설명하고 관련된 기술자가 본 발명을 만들고 이용하는데 도움을 준다. 도면에서, 유사한 도면부호들은 동일 또는 기능적으로 유사한 구성요소를 나타낸다. 아울러, 도면부호의 좌단 숫자는 도면부호가 처음 나타난 도면을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수액 가온 및 공급 시스템의 개요도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 수액 투여 세트의 개요도이고,

도 3은 수액 투여 세트의 구성인 단열 튜브의 제1실시예에 따른 종단면도이고,

도 4는 도 3에 도시된 단열 튜브의 횡단면도이고,

도 5는 도 3에 도시된 단열 튜브의 제2실시예에 따른 횡단면도이고,

도 6은 도 3에 도시된 단열 튜브의 제3실시예에 따른 횡단면도이고,

도 7은 수액 투여 세트의 구성인 단열 튜브의 제4실시예에 따른 종단면도이고,

도 8은 도 7에 도시된 단열 튜브의 횡단면도이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수액 가온 및 주입 시스템(100)을 보여준다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수액 가온 및 주입 시스템(100)은 수액을 수용하는 용기(102), 수액에 열을 전달하는 수액 가온기(106), 및 수액 가온기(106)와 함께 사용되도록 구비된 수액 투여 세트(190)를 포함한다. 용기(102)는 수액을 수용하기 위한 적합한 수용용기이고, 한 실시예에서, 수액 가온기(106)는 캘리포니아, 플리샌턴의 타코 헬스케어 그룹(Tyco Healthcare Group LP)으로부터 구입할 수 있는 Warmflow® FW-588 수액 가온기이다. 시스템(100)은 용기(102)로부터 수액을 뽑아내어 수액 투여 세트(190)로 주입하는 압력 주입기(pressure infusor, 180)를 포함한다. 그러나 다른 실시예에서, 시스템(100)은 이와 같은 목적을 위해 중력을 이용한다.

도 2는 수액 투여 세트(190)를 상세히 설명하는 개요도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수액 투여 세트(190)는 수액 라인(202), 열교환 카세트(204), 및 환자 라인(206)을 포함한다. 열교환 카세트(204)는 수액 가온기(106)와 같은 수액 가온기에 장착되도록 형성되고, 수액 가온기에 장착된 후, 가온기의 가열부품에 의해 발생하는 열을 카세트를 유동하는 수액에 전달한다. 수액 라인(202)은 열교환 카세 트(204)의 투입 포트(211)와 소통되는 제1끝(210)과, 수액 원(예들 들어, 용기(102))과 연결되는 제2끝(214)을 갖는다. 환자 라인(206)은 열교환 카세트(204)의 배출 포트(218)와 소통되는 제1끝(216)과, 환자 삽입 기구(도시되지 않음)에 일치되게 형성되는 제2끝(220)을 갖는다. 한 실시예에서, 환자 라인(206)의 제2끝(220)은 표준 숫(또는 암) 루어 커넥터(luer connector)이다.

도 2에 도시된 실시예에서, 환자 라인(206)은 제1튜브(230), 필터링 및/또는 공기제거 기능을 제공하는 드립 약실(drip chamber, 232), 및 제2튜브(234)를 포함한다. 그러나, 다른 구성들, 예들 들어, 약실(232)이 구비되지 않은 단일 튜브 구성을 더 고려할 수 있다. 도면부호 230의 튜브는 카세트(204)에서 약실(232)까지 수액의 이동에 필요한 유로를 제공한다. 더욱 상세하게는, 튜브(230)의 일 단은 환자 라인(206)의 끝(216)을 형성하고, 튜브(230)의 타 단은 약실(232)의 투입 포트와 연결된다. 유사하게, 도면부호 234의 튜브는 약실(232)에서 환자에 다다르기까지 수액의 이동에 필요한 유로를 제공한다. 더욱 상세하게는, 튜브(234)의 일 단은 약실(232)의 배출 포트와 연결되고, 튜브(234)의 타 단은 루어 커넥터(220)와 연결된다.

수액 투여 세트(190)는 도면부호 230 및/또는 도면부호 234의 튜브 내의 단열층에 진공상태를 만들고 유지하기 위한 진공 펌프(도시되지 않음)와 같은 진공수단을 포함한다. 다른 형태의 진공수단으로서 주사기(도시되지 않음)가 진공펌프를 대신할 수 있다.

수술 시, 용기(102)의 수액은 수액 라인(202)을 통해 수액 가온기(106)에 장 착된 열교환 카세트(204)로 흐르고, 열교환 카세트(204)를 통해 환자 라인(206)으로 흐른 뒤, 환자 라인(206)을 통해 환자에게 주입된다. 수액이 카세트(204)를 지날 때, 수액 가온기(106)는 설정된 온도로 수액을 가온한다.

바람직한 실시예에서, 도면부호 230 및/또는 도면부호 234의 튜브는 유동하는 수액으로부터 상당한 양의 열손실이 발생하는 것을 방지하는 단열 튜브이다.

도 3은 도면부호 230 및/또는 도면부호 234의 튜브로 사용될 수 있는 단열 튜브(300)의 한 실시예의 종단면도이다. 본 실시예의 튜브(300)는 동축을 갖는 외벽(346)과 내벽(348)을 구비한다. 가온된 수액이 유동하는 수액 내강(lumen, 352)은 내벽(348)에 의해 형성된다. 수액 내강(352)은 튜브(300)의 일 측 끝에 출구 포트를 갖는다.

바람직하게는, 환형의 단열 공간(350)은 외벽(346)과 내벽(348)의 사이에 형성된다. 환형의 단열 공간(350)은 튜브(300)의 제조 시 비워진다. 제조 시 환형의 단열 공간(350)이 비워지면, 단열 공간(350)의 양끝을 밀봉하여 단열 공간(350) 내부를 일정하고 변화없는 진공상태로 만들 수 있다.

아울러, 환형의 단열 공간(350)은 상술한 진공펌프 또는 주사기에 의해 튜브(300)의 사용 시 비워질 수 있다. 반대로, 환형의 단열 공간(350)은 단열 물질로 채워질 수 있다. 적합한 단열 물질로는 예들 들어 공기, 폴리우레탄 또는 에어로젤과 같은 단열 폼, 및 다른 단열 물질을 포함한다.

도 4는 도 3에 도시된 단열 튜브(300)의 횡단면도이다. 도 4는 외벽(346), 내벽(348), 환형의 단열 공간(350), 및 수액 내강(352)의 배치를 명확하게 보여준 다. 도 4에 도시된 바와 같이 외벽(346)에 의해 형성되는 원은 내벽(348)에 의해 형성되는 원과 동일 축을 갖는다.

도 5는 도 3에 도시된 단열 튜브(300)의 제2실시예에 따른 횡단면도이다. 제2실시예에서, 튜브(300)는 도면부호 346과 도면부호 348의 벽 사이에 연결되는 제1격벽(502)과 제2격벽(504)을 더 포함한다. 격벽(502, 504)은 도면부호 346과 도면부호 348의 벽 사이에 제1단열 공간(511)과 제2단열 공간(512)을 형성한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 격벽(502, 504)은 대략 180도 떨어져 위치될 수 있다. 격벽(502, 504)은 또한 벽(346, 348)에 의해 형성되는 원의 중심이 동일 축 상에 유지되도록 기능할 수 있다.

환형의 단열 공간(350)과 마찬가지로, 도면부호 511과 도면부호 512의 단열공간들은 튜브(300)의 제조 시 비워질 수 있다. 제조 시 환형의 단열 공간이 비워지면, 단열 공간의 양끝을 밀봉하여 단열 공간 내부를 일정하고 변화없는 진공상태로 만들 수 있다. 아울러, 단열 공간(511, 512)은 상술한 진공펌프 또는 주사기에 의해 튜브(300)의 사용 시 비워질 수 있다. 반대로, 단열 공간(511, 512)은 단열 물질로 채워질 수 있다.

도 6은 도 3에 도시된 단열 튜브(300)의 제3실시예에 따른 횡단면도이다. 제3실시예에서, 튜브(300)는 도면부호 346과 도면부호 348의 벽 사이에 연결되는 제1격벽(602), 제2격벽(604), 및 제3격벽(606)을 더 포함한다. 도면부호 602 및 도면부호 604의 격벽은 제1단열 공간(611)을 형성하고, 도면부호 604 및 도면부호 606의 격벽은 제2단열 공간(612)을 형성하며, 도면부호 606 및 도면부호 602의 격벽은 제3단열 공간(613)을 형성한다. 각각의 단열 공간들은 수액 내강(352)을 부분적으로 둘러싸며, 수액 내강(352)과 평행하다. 도 6에 도시된 바와 같이 격벽(602, 604, 606)들은 인접한 격벽으로부터 대략 120도 떨어져 위치한다.

도 5에 도시된 실시예와 같이, 단열 공간(611 ~ 613)들은 튜브(300) 제조 시 또는 튜브(300)의 사용 시 비워질 수 있다. 반대로, 단열 공간(611 ~ 613)들은 단열 물질로 채워질 수 있다.

튜브(300)는 다양한 수의 격벽을 포함할 수 있으며, 이에 따라 도면부호 348 및 도면부호 346의 벽 사이에는 다양한 수의 단열 공간이 형성될 수 있다.

도 7은 수액 투여 세트의 구성인 단열 튜브(300)의 제4실시예에 따른 종단면도이다. 본 실시예에서, 튜브(300)는 외 표면(702)과 내 표면(704)을 갖는 하나의 벽(746)을 포함한다. 가온된 수액이 유동하는 수액 내강(752)은 내 표면(704)에 의해 형성된다. 바람직하게는, 튜브(300)의 제조 시 벽(746) 내부에 여러 개의 단열 구멍(710)이 형성된다. 단열 구멍은 비워지거나 가스, 공기 등에 의해 채워질 수 있다.

도 8은 도 7에 도시된 단열 튜브(300)의 횡단면도이다. 도 8은 벽(746), 내 표면(704), 외 표면(702), 및 단열 구멍(710)을 명확하게 보여준다.

위에서 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 설명된 특정 실시예에 한정되지 않는다. 아울러, 본 발명이 속하는 분야의 기술자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 활용 및 변경할 수 있음은 자명하다.

Claims

환자에게 따뜻한 수액을 주입하는 시스템으로서,

상기 수액에 열을 전달하여 상기 수액을 가온하는 장치와;

가온된 상기 수액을 환자에게 공급하는 단열 튜브로 구성되고,

상기 단열 튜브는 상기 수액이 상기 튜브를 통해 유동하면서 상당한 양의 열을 손실하는 것을 방지하는 대체로 따뜻하게 단열되는 구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 단열 튜브는 다음에서 선택된 한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.

a) 외벽과 내벽으로 구성되고, 상기 외벽과 상기 내벽 사이에 환형의 단열 공간이 형성되며, 상기 내벽에 가온된 상기 수액이 유동하는 수액 내강(lumen)이 형성되는 구조.

b) 외벽과 가온된 상기 수액이 유동하는 수액 내강을 형성하는 내벽으로 구성되고, 상기 내벽과 외벽을 연결하여 상기 내벽과 외벽 사이에 적어도 2개의 단열 공간을 형성하는 적어도 2개의 격벽을 갖는 구조.

c) 벽 내부에 다수의 단열 구멍이 형성되는 단일 벽 구조.
청구항 2에 있어서,

상기 각 단열 공간 또는 상기 각 구멍은 진공 상태로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 각 단열 공간 또는 상기 각 구멍은 단열 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 4에 있어서,

상기 단열 물질은 공기를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 4에 있어서,

상기 단열 물질은 단열 폼으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 단열 튜브에는 2개의 격벽이 구비되고, 상기 격벽들은 대략 180도 떨어져 위치되는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 장치는 열교환장치인 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 장치는 수액 가온기인 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 단열 튜브의 일 측 끝에는 루어(luer) 커넥터가 부착되는 것을 특징으로 하는 수액 가온 및 주입 시스템.
청구항 1의 장치를 이용한 수액 주입 방법으로서,

환자에게 가온된 수액을 제공하기 위한 튜브를 구비한 환자 라인을 제공하는 단계로 이루어지고,

상기 튜브는 상기 수액이 튜브를 통해 유동하면서 상당한 양의 열을 손실하는 것을 방지하는 대체로 따뜻하게 단열되는 구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 가온 수액 주입 방법.
청구항 11에 있어서,

상기 단열 튜브는 다음에서 선택된 한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 가온 수액 주입 방법.

a) 외벽과 내벽으로 구성되어, 상기 외벽과 내벽 사이에 환형의 단열 공간이 형성되고, 상기 내벽에 데워진 상기 수액이 유동하는 수액 내강(lumen)이 형성하는 구조.

b) 외벽과 가온된 상기 수액이 유동하는 수액 내강을 형성하는 내벽으로 구성되고, 상기 내벽과 외벽을 연결하여 상기 내벽과 외벽 사이에 적어도 2개의 단열 공간을 형성하는 적어도 2개의 격벽을 갖는 구조.

c) 벽 내부에 다수의 단열 구멍이 형성되는 단일 벽 구조.
청구항 12에 있어서,

상기 각 단열 공간 또는 상기 각 구멍은 진공 상태로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 가온 수액 주입 방법.
청구항 12에 있어서,

상기 각 단열 공간 또는 상기 각 구멍은 단열 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 가온 수액 주입 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 단열 물질은 공기를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 가온 수액 주입 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 단열 물질은 단열 폼으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가온 수액 주입 방법.
청구항 12에 있어서,

상기 단열 튜브에는 2개의 격벽이 구비되고, 상기 격벽들은 대략 180도 떨어져 위치되는 것을 특징으로 하는 가온 수액 주입 방법.
청구항 1의 수액 가온 및 주입 시스템용 수액 투여 세트로서,

투입 포트와 배출 포트를 구비한 열교환 카세트;

제1끝이 수액 용기의 배출 포트에 끼워지게 형성되고, 제2끝이 상기 카세트의 투입 포트와 소통되는 수액 라인; 및

제1끝과 제2끝을 가지며, 상기 제1끝이 상기 카세트의 배출 포트와 소통되는 환자 라인으로 구성되고,

상기 환자 라인은 상기 수액이 상기 튜브를 통해 유동하면서 상당한 양의 열을 손실하는 것을 방지하는 대체로 따뜻하게 단열되는 구성요소를 포함하는 튜브를 구비하는 것을 특징으로 하는 수액 투여 세트.
청구항 18에 있어서,

상기 단열 튜브는 다음에서 선택된 한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 수액 투여 세트.

a) 외벽과 내벽으로 구성되어, 상기 외벽과 내벽 사이에 환형의 단열 공간이 형성되고, 상기 내벽에 데워진 상기 수액이 유동하는 수액 내강(lumen)이 형성하는 구조.

b) 외벽과 가온된 상기 수액이 유동하는 수액 내강을 형성하는 내벽으로 구성되고, 상기 내벽과 외벽을 연결하여 상기 내벽과 외벽 사이에 적어도 2개의 단열 공간을 형성하는 적어도 2개의 격벽을 갖는 구조.

c) 벽 내부에 다수의 단열 구멍이 형성되는 단일 벽 구조.
청구항 19에 있어서,상기 각 단열 공간 또는 상기 각 구멍은 진공 상태로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 수액 투여 세트.
청구항 19에 있어서,상기 각 단열 공간 또는 상기 각 구멍은 단열 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 수액 투여 세트.
청구항 21에 있어서,상기 단열 물질은 공기를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 수액 투여 세트.
청구항 21에 있어서,상기 단열 물질은 단열 폼으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수액 투여 세트.
청구항 19에 있어서,상기 단열 튜브에는 2개의 격벽이 구비되고, 상기 격벽들은 대략 180도 떨어져 위치되는 것을 특징으로 하는 수액 투여 세트.