一种防PICC导管阻塞的冲管装置
文献发布时间:2023-06-19 10:52:42
技术领域
本发明涉及医疗设备领域,尤其涉及一种防PICC导管阻塞的冲管装置。
背景技术
外周静脉置入中心静脉导管(peripherally inserted central catheter,简称PICC),指从外周手臂的静脉穿刺,导管直达上腔静脉三分之一处,避免化疗药物与手臂静脉的直接接触,加上大静脉的血流速度很快,可以迅速冲稀化疗药物,防止药物对血管的刺激。
由于药物沉淀或血栓形成等引起的导管阻塞是PICC导管最常见的非感染性并发症。因患者大幅度活动手臂或者咳嗽,引发导管腔体形变产生负压,血液进入导管后产生血栓阻塞的情况最为常见。
药物沉淀导管阻塞是由于低pH药物沉淀和磷酸钙结晶引起的,可用0.1%盐酸(HCl)治疗。用碳酸氢钠或氢氧化钠可以有效地治疗高pH值药物引起的阻塞。最后,肠外营养制剂会留下脂质残留物,会阻塞导管,可以用70%乙醇溶液清除。
血栓性导管阻塞,包括导管尖端周围的纤维蛋白鞘或导管腔内、壁内或静脉血栓形成。纤维蛋白鞘大多数在导管置入后两周内形成。这些包裹导管尖端纤维蛋白鞘通常不会影响导管功能,但它们可能会造成部分导管阻塞。腔内血栓是血液或积聚在导管内并附着在腔外壁或导管尖端,常常导致完全阻塞,占导管阻塞的四分之一。壁血栓不仅阻塞导管尖端,甚至导致部分静脉阻塞或进展为静脉血栓形成。
有时,导管可能会完全堵塞,因此根本无法冲洗导管。更常见的是,导管只是部分阻塞,液体输注缓慢或间歇停滞。
现有临床上保持PICC导管畅通的方法分别有导管冲洗方法、导管内锁定液如肝素或生理盐水方法、导管留置端口安装正压位移连接器等方法,这些方法都有其不足之处,导管阻塞在临床实践中依然未得到有效的解决。
导管冲洗方法:
方法一:用10毫升注射器中的生理盐水冲洗。不使用小于10毫升的注射器来疏通管路,不要用力过大否则会导管破裂。
方法二:使用负压技术冲洗。将不带延长管的三通接头连接到PICC导管末端。将含有5000U/mL尿激酶的10ml注射器(在2ml 0.9%生理盐水中)连接到一个旋塞上,将空注射器连接到另一个旋塞上。转动旋塞阀,使其对空注射器和导管都打开。抽出空注射器的柱塞,在管路内形成真空。在保持抽吸的同时,关闭空注射器上的旋塞阀,打开含有尿激酶的注射器,尿激酶将被吸入导管。60分钟后尝试抽血,如果不可能,尝试用10毫升注射器中的0.9%生理盐水冲洗管路。
方法三:方法同上方法二,采用25000U/mL尿激酶注入导管中,30分钟后导管里抽出来。如果导管还未疏通,采用100毫升0.9%氯化钠含有5000单位尿激酶注射超过6小时。
导管冲洗方法的不足主要有:为防止导管阻塞,需要定期,如每星期进行一次冲管和换膜,薄膜松动要及时更换。频繁的冲管会对血管造成影响,组织病理学检查发现,除形成血栓外,血管内皮细胞丢失、炎性细胞浸润、水肿、表皮及软骨细胞变性程度均较严重,尤其是在穿刺点的远端,远端区域比近端区域有更多的炎性细胞浸润。
导管内锁定液方法:
适当的导管锁定液的目的是在导管不使用时保持通畅,防止导管负压产生血液逆流。最佳的锁定液可以防止导管内和导管尖端形成血栓,还可以防止纤维蛋白粘附和纤维蛋白鞘的形成。
对于大多数低浓度锁定溶液(例如,100U/mL肝素),当锁定液被更新时,可以注入新的锁定液,而无需抽吸或用生理盐水冲洗。有些锁定液在注入血液循环时可能会引起不良反应,在更新之前必须先抽吸,例如5000U/mL肝素。
锁定液的不足:
对比研究锁定液肝素与生理盐水,发现肝素对维持导管的通畅性几乎没有什么好处,进行了二次预后分析,除肝素诱导的血小板减少外,没有证据表明肝素在安全性方面优于生理盐水。
当导管不在使用时,两个锁定程序之间的最佳时间没有得到很好的研究。大多数指南通常建议8到24小时之间的时间段,然而实践中PICC导管常使用1周或更长的时间段的锁定。另外,由于患者手臂的活动,肌肉挤压导管,导管倒吸血液产生血栓,锁定液无法发挥其方阻塞功能。
导管留置端口安装正压位移连接器:
手动正压技术是为了防止血液回流到导管中,这项技术的操作方法是在注射最后0.5毫升液体时,从注射部位抽出注射器,同时仍对注射器柱塞施加压力;或者,可以通过在注射最后的0.5毫升时夹紧导管来防止血液回流到导管。目前,市场上已有专门的正压位移连接器来取代上述手动正压技术。
正压位移连接器的不足:
临床数据发现,使用正压位移连接器与对照组相比,防止导管发生血栓阻塞未见统计学差异。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可实现长期的PICC导管防阻塞的冲管装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种防PICC导管阻塞的冲管装置,包括壳体、储液袋、储气袋和气体发生装置;在壳体内部具有腔体体积固定的限位腔,储液袋和储气袋同时设置于上述限位腔内,并且储液袋和储气袋均由柔性材料制成的能够膨胀变形的密封袋体结构;在储液袋上设置有出液端口,与出液端口连通地设置有流量减速装置,与流量减速装置的出液端连通地设置有第一鲁尔接头,所述第一鲁尔接头从壳体上设置的穿孔穿出后用于与PICC导管上对应的第二鲁尔接头连通配合;气体发生装置与储气袋连通,气体发生装置能够产生有压气体供给至储气袋内以使得储气袋膨胀变形,进而挤压储液袋内的液体供给至PICC导管进行冲管。
进一步的是:在储液袋上连通地设置有加注口,在加注口处设置有自密封中央隔片覆盖,在壳体上设置有使得所述加注口外露的让位口。
进一步的是:所述壳体由下壳体和上盖体采用能够开关的配合结构连接组合而成,在下壳体内与限位腔对应的设置有一限位凹槽,在限位凹槽的四周设置有定位柱;储液袋和储气袋在未膨胀时为扁平状的袋体结构,储液袋和储气袋为层叠设置,在储液袋和储气袋的四周分别设置有定位卡环,并且定位卡环与对应方位的定位柱为活动的套接连接。
进一步的是:在气体发生装置与储气袋之间的连通通道中设置有单向阀。
进一步的是:储液袋由聚氯乙烯薄膜热压粘合而成,薄膜厚度150至200微米;储气袋由聚乙烯薄膜热压粘合而成,薄膜厚度80至150微米。
进一步的是:还包括束带,在壳体的两侧分别设置有一根束带,并且两根束带上设置能够相互扣接的系扣。
进一步的是:在壳体内设置有用于插入安装气体发生装置的插入孔;在储气袋上设置有进气端,与进气端连通的设置有一个连接头,连接头设置于插入孔的内端位置处;在气体发生装置上位于插入至插入孔内的一端上设置有插入头;所述插入头与所述连接头为插接式密封配合,以使得气体发生装置与储气袋实现插接式密封连通。
进一步的是:气体发生装置为受热后自发生装置,在气体发生装置内部设置有储料腔,储料腔内设置有气体膨胀剂,所述气体膨胀剂为三氯氟甲烷(CFC-11)、1,2-二氯四氟乙烷(HCFC-141b)、环戊烷、六氟丁烷、五氟丙烷(HFC-245fa)、三氟丙烯(Solstice LBA)和六氟丁烯(HFO-1336mzz)中的其中一种;储料腔通过相应的供气通道与储气袋连通;所述气体发生装置受热后能够自发持续产生气体供给至储气袋内以使得储气袋膨胀变形,进而挤压储液袋内的液体以层流方式持续供给至PICC导管。
进一步的是:气体膨胀剂为三氟丙烯(Solstice LBA)。
进一步的是:其中供给至PICC导管的液体供给流量为0.1毫升/天至1毫升/天之间。
进一步的是:优选液体供给流量为0.2毫升/天。
进一步的是:气体发生装置包括定量加气装置,所述定量加气装置包括外套筒、内套筒、压盖、导气柱、第一弹簧和第二弹簧;外套筒的一端设封堵板封堵,导气柱的一端从外套筒的上述封堵板密封穿入至外套筒内,导气柱的另一端形成插入头,在导气柱内设置从其两端贯穿的导气通道;内套筒套设在位于外套筒内部的部分导气柱上,第一弹簧套设于导气柱上并且第一弹簧的两端抵紧地设置于外套筒的封堵板与内套筒上朝向封堵板的端部之间;内套筒与导气柱为能够沿导气柱的长度方向相对往复滑动的密封配合,内套筒上背向封堵板的一端在超出导气柱的端部后形成进气口部,并且在进气口部与导气柱的端部之间形成临时气腔;在内套筒外周壁的中部设置有一圈限位凸台;第二弹簧套设在内套筒上,并且第二弹簧的一端抵紧在上述限位凸台上,第二弹簧的另一端超出导气柱的进气口部后与压盖连接;在压盖上设置有一正对进气口部的密封面;在自然状态下,压盖的密封面与进气口部之间具有间隙;在向压盖施加朝向进气口部的压力作用下,压盖克服第二弹簧的弹力后能够使得压盖的密封面与进气口部压紧密封配合;并在向压盖进一步施加压力作用下,能够克服第一弹簧的弹力后使得压盖连同内套筒沿导气柱移动以压缩临时气腔并使临时气腔内的气体从导气通道排出。
进一步的是:在压盖上还设置有第二外套筒,第二外套筒的一端与压盖连接,第二外套筒套设在第二弹簧上;在第二外套筒上远离压盖的一端设置有第一限位卡环,所述第一限位卡环与限位凸台限位配合,以将限位凸台限制在第二外套筒内。
进一步的是:在外套筒上远离封堵板的一端设置有第二限位卡环,在内套筒上朝向外套筒的一端设置有一圈第二限位凸台,所述第二限位卡环与第二限位凸台限位配合,以将第二限位凸台限制在外套筒内。
进一步的是:在自然状态下临时气腔的容积设置为0.05至0.2毫升,优选设置为0.05毫升。
进一步的是:气体发生装置还包括电动装置,所述电动装置包括电磁感应线圈、供能电源和控制电路,在电磁感应线圈的内部设有伸缩推杆;所述控制电路用于控制所述供能电源产生有规律的脉冲电流,并且所述脉冲电流施加到所述电磁感应线圈上以使得所述伸缩推杆产生有规律的往复伸缩运动;所述伸缩推杆的外端与压盖传动配合,以通过伸缩推杆的往复伸缩运动带动压盖往复运动;所述的有规律的脉冲电流优选设置为每间隔12小时启动一次,每次包含6个脉冲,单个脉冲持续0.5秒,前后两个脉冲间隔0.5秒。
进一步的是:每个脉冲对应储液袋供给至PICC导管的液体为雷诺数Re值大于1000的湍流流体。
本发明的有益效果是:本发明装置对于用户而言使用方便、舒适和安全;可实现对PICC导管的有效防阻塞冲管操作,能够极大地降低PICC导管的堵塞风险,并且患者自己即可自行操作或者完全由本发明装置自动进行防阻塞冲管操作,因而无需到医院由专业的医护人员进行冲管操作,非常方便有效。另外,本发明装置也可以佩戴在患者手臂上并与PICC导管的留置端口长期保持连通,且由于能够定时或随时根据情况进行冲管,因此当患者手臂进行任意活动或者身体进行大幅度的运动后,本发明装置均能够实现PICC导管不会因血液逆流进而产生血栓凝固阻塞导管。另外,本发明的整个装置可采用能够拆分的分体式设置,壳体能够开启,进而拆装相应的储液袋、储气袋和气体发生装置,能够根据患者的实际用药情况,灵活的配套相应的储液袋、储气袋和气体发生装置,以满足各种患者的需要。另外,本发明的整个装置还可根据需要配套不同功能的气体发生装置以实现不同功能效果的冲管功能要求,如可实现持续长时间的冲管,也可实现间隔时间的冲管操作,并且可实现手动冲管操作或者自动冲管操作等不同功能的配套。另外,本发明中的储液袋和储气袋可设置为完全分离独立的袋体结构,这样可使得相应袋体结构更加简单,更有利于生产制造,且可进一步降低装置的生产成本,利于整套装置的推广应用。
附图说明
图1为本发明所述装置的整体示意图;
图2为本发明所述装置的一种具体结构示例的立体示意图;
图3为图2的爆炸示意图;
图4为图2的俯视图;
图5为图4中A-A截面的剖视图;
图6为2的侧视图,且设置有束带;
图7为图2中隐藏上盖体后的示意图;
图8为图7的俯视图;
图9为本发明中的受热后自发生装置的示意图;
图10为本发明中的定量加气装置的示意图,且为自然状态下;
图11为图10在受压状态下的示意图;
图12为本发明中的电动装置的示意图;
图13为本发明中的流量减速装置的示意图;
图14为一组测试实验组中癌症患者PICC导管相关上肢静脉血栓的平均发生率;
图15为单次脉冲持续时间与蛋白回收率的实验结果;
图16为前后两个脉冲的间隔时间与蛋白回收率的实验结果;
图17为持续冲洗时间与蛋白回收率的实验结果;
图18为本发明中部分气体膨胀剂的温度与压力曲线图;
图中标记为:壳体1、储液袋2、储气袋3、气体发生装置4、限位腔5、流量减速装置6、第一鲁尔接头7、穿孔8、PICC导管9、第二鲁尔接头10、加注口11、自密封中央隔片12、让位口13、下壳体14、上盖体15、有一限位凹槽16、定位柱17、定位卡环18、单向阀19、束带20、插入孔21、连接头22、插入头23、储料腔24、定量加气装置25、外套筒26、内套筒27、压盖28、导气柱29、第一弹簧30、第二弹簧31、封堵板32、导气通道33、进气口部34、临时气腔35、限位凸台36、密封面37、电动装置38、电磁感应线圈39、供能电源40、控制电路41、伸缩推杆42、系扣43、后盖44、密封圈45、第二外套筒46、第二限位凸台47、第二限位卡环48、第一限位卡环49。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
需要说明,若本发明中有涉及方向性指示用语,如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语,是为了利于构件间相对位置联系的描述,非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指,仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
如图所示,本发明所述的一种防PICC导管阻塞的冲管装置,包括壳体1、储液袋2、储气袋3和气体发生装置4;在壳体1内部具有腔体体积固定的限位腔5,储液袋2和储气袋3同时设置于上述限位腔5内,并且储液袋2和储气袋3均由柔性材料制成的能够膨胀变形的密封袋体结构;在储液袋2上设置有出液端口,与出液端口连通地设置有流量减速装置6,与流量减速装置6的出液端连通地设置有第一鲁尔接头7,所述第一鲁尔接头7从壳体1上设置的穿孔8穿出后用于与PICC导管9上对应的第二鲁尔接头10连通配合;气体发生装置4与储气袋3连通,气体发生装置4能够产生有压气体供给至储气袋3内以使得储气袋3膨胀变形,进而挤压储液袋2内的液体供给至PICC导管9进行冲管。
本发明所述装置,由于限位腔5的腔体体积固定,因此当向储气袋3内供给气体使得储气袋3膨胀变形后,将挤压储液袋2,进而在预先向储液袋2内注入相应的液体物质后,借助储气袋3的挤压作用即可将储液袋2内的液体从其出液端口排出,以供给至PICC导管实现对PICC导管的防阻塞冲管作用,防止堵塞情况发生。
其中,流量减速装置6是设置于储液袋2的出液端口处,其作用是用于对从储液袋3排出的液体的流速、流量起到限制作用。具体的,本发明中的流量减速装置6可设置为一锥形喷口结构;如附图13中所示,其锥形喷口的张角θ可具体设置为10度,其喷口的小口端为输入口,大口为输出口。更为具体的,设置上述流量减速装置6的出液端口直接与一个标准的第一鲁尔接头7连接,该第一鲁尔接头7为用于与设置在PICC导管9上的第二鲁尔接头10进行连接,以实现将本发明所述装置中的储液袋2与PICC导管连通。不失一般性,对于第一鲁尔接头7与第二鲁尔接头10二者应当为相互配合连通的鲁尔接头组件,一般一组配套的鲁尔结构组件包括一个公鲁尔接头和一个母鲁尔接头,或者也称为阳螺纹鲁尔接头和阴螺纹鲁尔接头;具体到本发明中第一鲁尔接头7和第二鲁尔接头10则应为一组配套的鲁尔接头。
本发明中的储液袋2是用于储存药物溶液的袋体结构。在使用时,通过将该储液袋2内的药物持续或者间隔多次的向PICC导管供给,以实现对PICC导管的冲管操作。具体的,其内部的药物溶液可以是常用于冲洗PICC导管的药物溶液,如生理盐水,尿酸酶,肝素或二甲基亚砜等。
更为具体的,本发明中进一步可在储液袋2上连通地设置有加注口11,在加注口11处设置有自密封中央隔片12覆盖,在壳体1上设置有使得所述加注口11外露的让位口13。这样一来,在未使用前,本发明中的储液袋2可以为空袋结构,仅在需要使用时,才通过注射器借助相应的加注口11向储液袋2内加注相应的药物溶液。而其中设置的自密封中央隔片12,则是为了便于注射器针头的插入并确保在加注药物溶液后能够实现加注口11的自密封;具体的,该自密封中央隔片12可设置为如胶塞等结构。
更具体的,本发明中的壳体1可设置为由下壳体14和上盖体15采用能够开关的配合结构连接组合而成,同时在下壳体14内与限位腔5对应的设置有一限位凹槽16,在限位凹槽16的四周设置有定位柱17;储液袋2和储气袋3在未膨胀时为扁平状的袋体结构,储液袋2和储气袋3为层叠设置,在储液袋2和储气袋3的四周分别设置有定位卡环18,并且定位卡环18与对应方位的定位柱17为活动的套接连接。这样一来即可便于壳体1的拆装组合,同时储液袋2和储气袋3也优选采用能够拆装的分体式安装在壳体1内部,这样设置的好处是:壳体1、储液袋2和储气袋3可完全采用分体式设置,三者可分别生产、加工以及运输,在使用时再进行组装,可使得生产、存储以及运输等都更加的方便、简单,且组装方便;因而可有效地降低装置的生产成本。另外,对于下壳体14和上盖体15的具体可拆装结构,如可通过设置卡齿的结构进行快速拆装,可在下壳体14的四周外侧壁上设置相应的突齿,同时在上壳体15的四周内侧壁上设置与突齿对应配合的卡勾,通过突齿与卡勾的卡接配合实现下壳体14和上盖体15的拆装。另外,也可设置上壳体15采用其中一边沿与下盖体14为铰接连接,另一侧相对的边沿设置卡扣结构进行卡接配合以实现上述能开关的配合功能。另外,对于储液袋2和储气袋3,由于通过设置相应的定位卡环18与定位柱17的套接方式进行安装限位,因此其拆装非常的方便,而且允许相应的袋体在膨胀过程中定位卡环18相对于定位柱17滑动,能够进一步降低因为袋体的安装对袋体膨胀的影响。参照附图中所示,其壳体1以及其内部的限位腔5大致设置为长方体形,在该长方体形的四个拐角位置分别设置有一个定位柱17用于储液袋2和储气袋3上的定位卡环18的安装限位。
另外,对于储液袋2和储气袋3,本发明中要求二者均由柔性材料制成的能够膨胀变形的袋体结构,这样才能通过膨胀变形实现对药物溶液的挤出供给。具体的,本发明中可设置储液袋2由聚氯乙烯薄膜热压粘合而成,薄膜厚度150至200微米;而储气袋3由聚乙烯薄膜热压粘合而成,薄膜厚度80至150微米。当然,理论上二者也可采用其它能够满足上述膨胀变形的材料制成。
另外,为了防止储气袋3内的气体逆流,本发明中进一步可在气体发生装置4与储气袋3之间的连通通道中设置有单向阀19,以实现气体只能从气体发生装置4供给至储气袋3而不发生逆流。如附图1中所示,给出了单向阀19的设置位置。更为具体的,本发明中可将单向阀19设置为与气体发生装置4为一体结构,即可在气体发生装置4的相应排气端口处连接设置单向阀19。
另外,参照附图6中所示,本发明中进一步还设置有束带20,在壳体1的两侧分别设置有一根束带20,并且两根束带20上设置能够相互扣接的系扣43。这样,可通过束带20实现将整个装置固定在患者手臂上,这样可更加方便本发明装置与PICC导管的连接,以及连接后的固定;进而满足患者在安装后的长期携带,减少患者活动对装置连接稳定性的影响。
另外,对于气体发生装置4,本发明中可进一步设置其相对于壳体1为可拆装的分体式结构,相应的在壳体1内设置有用于插入安装气体发生装置4的插入孔21;在储气袋3上设置有进气端,与进气端连通的设置有一个连接头22,连接头22设置于插入孔21的内端位置处;在气体发生装置4上位于插入至插入孔21内的一端上设置有插入头23;所述插入头23与所述连接头22为插接式密封配合,以使得气体发生装置4与储气袋3实现插接式密封连通;即插入头23与插入孔21为能拆卸的插接配合,并且在插接配合后保持密封了连通状态。更为优选的,在插入头23上可套设有相应的橡胶密封圈,这样在将插入头23插入到连接头22中进行插接配合时,可通过相应的橡胶密封圈确保插接后的密封效果。当然,不失一般性,上述连接头22应当设置有相应的通道与储气袋3连通;而插入头23也应当有相应的通道与气体发生装置4内部能够产生气流的部位连通,这样才能确保插入头23插入到连接头22内配合连通过后,气体发生装置4能够向储气袋3供给气体。
本发明中的气体发生装置4是用于产生相应的有压气体并供给至储气袋3,以使得储气袋3膨胀变形,进而挤压储液袋2内的液体供给至PICC导管9进行冲管。具体的,本发明中的气体发生装置4可以采用多种可以实现上述功能要求的装置结构。如下提供三种具体实施方案:
第一种方案,气体发生装置4为受热后自发生装置,相应的在气体发生装置4内部设置有储料腔24,储料腔24内设置有气体膨胀剂,所述气体膨胀剂为三氯氟甲烷(CFC-11)、1,2-二氯四氟乙烷(HCFC-141b)、环戊烷、六氟丁烷、五氟丙烷(HFC-245fa)、三氟丙烯(Solstice LBA)和六氟丁烯(HFO-1336mzz)中的其中一种;储料腔24通过相应的供气通道与储气袋3连通;所述气体发生装置4受热后能够自发持续产生气体供给至储气袋3内以使得储气袋3膨胀变形,进而挤压储液袋2内的液体以层流方式持续供给至PICC导管9。通过采用上述几种气体膨胀剂,其优点是可以在相对较低的温度环境下实现自发膨胀,进而产生有压气体后供给至储气袋;尤其是当处于自然环境温度下以及在接近人体皮肤的温度环境下,如在大约20~40摄氏度的环境下,能够持续地产生适当压力的有压气体,以满足持续、缓慢的向储气袋3供给有压气体,进而实现持续、缓慢的挤压储液袋2向PICC导管供给冲洗液的条件要求。如参照附图18中所示,为其中四种膨胀剂三氯氟甲烷(CFC-11)、1,2-二氯四氟乙烷(HCFC-141b)、五氟丙烷(HFC-245fa)和三氟丙烯(Solstice LBA)的温度与压力曲线图;通过该图可以看出,在大约20~40摄氏度的环境下,上述四种气体能够产生大约50~250Kpa的气压作用;这样的气压大小在配合设置相应规格的流量减速装置6后,即可最终实现持续、缓慢的向PICC导管9供给一定流量液体的要求。
对于上述受热后自发生装置的具体结构,可参照附图9中所示,其具体可包括一筒体,并且在筒体的一端设置相应的插入头23,在筒体内部为储料腔24,且在筒体的另一端设置为敞口结构,通过相应的后盖44实现对该敞口结构的开关。另外,为了确保后盖44关闭后的密封效果,进一步设置有密封圈45进行密封,如附图中位置所示。这样一来,通过开启后盖44后即可方便向储料腔24内放入膨胀剂。
更为优选的,本发明中对于上述气体发生装置4为受热后自发生装置时,优选设置其供给至PICC导管9的液体供给流量为0.1毫升/天至1毫升/天之间;具体则需要更具所选用的气体膨胀剂相应温度与压力曲线图于相应规格的流量减速装置6进行配套,以实现上述对液体供给流量的控制。这样,对于本发明装置需要连续运行30天的情况而言,其储液袋2内所需的总的液体量将大约为3~30ml,这样的体积大小是完全可以满足的。更为优选的是,可设置上述的液体供给流量为0.2毫升/天;此时满足连续运行30时储液袋2内所需的液体量大约为6ml左右。当然,在实际使用时,应当考虑储液袋2内有少量液体属于无法完全排出的情况,因此初始时储液袋2内加入的液体应当稍微大于实际所需的液体量。
另外,参照下表1所示的几种气体膨胀剂的物理性质,以及结合附图18所示;本发明中进一步优先气体膨胀剂为三氟丙烯(Solstice LBA),其具有如下优点:沸点为19℃,不可燃烧,对装置中的医用材料无毒性,在空气中残留28天即被分解,对环境友好;在体温(约37℃)环境下,压力为1.83bar,在25℃为1.36bar;温度梯度变化相对较小,压力随温度每变化1℃而增加约0.02bar,在0-40℃区间,变化值范围为0.012-0.032bar,对装置动力储气袋3不会产生强烈的高压应力;而且1毫升三氟丙烯液体可蒸发膨胀到20毫升体积,因此可提供一种相对恒温等压的气体做功动力源,满足本发明中对气体膨胀剂的要求。
表1几种气体膨胀剂的物理性质
另外,参照附图17中所示,为了验证本发明中采用的受热后自发生装置实现的持续层流方式冲洗PICC导管9的效果,进行了相关实验,其实验结果持续冲洗时间对蛋白回收率的影响;可见采用持续层流方式冲管,能够有效地保证PICC导管的防阻塞目的。
第二种方案,参照附图10和附图11中所示,本发明中的气体发生装置4包括定量加气装置25,所述定量加气装置25包括外套筒26、内套筒27、压盖28、导气柱29、第一弹簧30和第二弹簧31;外套筒26的一端设封堵板32封堵,导气柱29的一端从外套筒26的上述封堵板32密封穿入至外套筒26内,导气柱29的另一端形成插入头23,在导气柱29内设置从其两端贯穿的导气通道33;内套筒27套设在位于外套筒26内部的部分导气柱29上,第一弹簧30套设于导气柱29上并且第一弹簧30的两端抵紧地设置于外套筒26的封堵板32与内套筒27上朝向封堵板32的端部之间;内套筒27与导气柱29为能够沿导气柱29的长度方向相对往复滑动的密封配合,内套筒27上背向封堵板32的一端在超出导气柱29的端部后形成进气口部34,并且在进气口部34与导气柱29的端部之间形成临时气腔35;在内套筒27外周壁的中部设置有一圈限位凸台36;第二弹簧31套设在内套筒27上,并且第二弹簧31的一端抵紧在上述限位凸台36上,第二弹簧31的另一端超出导气柱29的进气口部34后与压盖28连接;在压盖28上设置有一正对进气口部34的密封面37;在自然状态下,因受到第二弹簧31的弹力作用,压盖28的密封面37与进气口部34之间具有间隙,进而能够通过该间隙向临时气腔35内进入空气;在向压盖28施加朝向进气口部34的压力作用下,压盖28克服第二弹簧31的弹力后能够使得压盖28的密封面37与进气口部34压紧密封配合;并在向压盖28进一步施加压力作用下,能够克服第一弹簧30的弹力后使得压盖28连同内套筒27沿导气柱29移动以压缩临时气腔35并使临时气腔35内的气体从导气通道33排出。其中,向压盖28施加压力作用,如附图11中所示的下压作用力F,理论上该作用力F的施加可以是手动施加,也可是有专门的机构施加。当然,不失一般性的,由于在向压盖28施加压力作用的过程中,要求先实现压盖28克服第二弹簧31的密封面37与进气口部34压紧密封配合,然后再带动内套筒27沿导气柱29移动以压缩临时气腔35而实现挤压排出气体;因此对于上述第一弹簧30与第二弹簧31的初始弹力有相应的要求,具体为:使第一弹簧30压缩至实现密封面37与进气口部34压紧密封配合所需的压力大小应当不大于使第二弹簧压缩后带动内套筒27沿导气柱29移动所需的压力大小。
另外,更为具体的,进一步可在压盖28上设置有第二外套筒46,第二外套筒46的一端与压盖28连接,第二外套筒46套设在第二弹簧31上;在第二外套筒46上远离压盖28的一端设置有第一限位卡环49,所述第一限位卡环49与限位凸台36限位配合,以将限位凸台36限制在第二外套筒46内;这样可更便于压盖28的导向和限位安装,同时也可而实现对第二弹簧31的预紧压缩作用。同理,本发明中也可在外套筒26上远离封堵板32的一端设置有第二限位卡环48,在内套筒27上朝向外套筒26的一端设置有一圈第二限位凸台47,所述第二限位卡环48与第二限位凸台47限位配合,以将第二限位凸台47限制在外套筒27内,这样可实现对内套筒27的限位,同时也可实现对第一弹簧30的预紧压缩作用。
另外,上述定量加气装置25可实现每次下压作用过程中,产生定量的压缩气体并通过导气通道33供给至储气袋3内;并且其每次产生的定量气体实际与临时气腔35的大小相关。因此,为了适用于本发明中向PICC导管产生冲洗液体流量的要求,本发明中优选设置在自然状态下临时气腔35的容积设置为0.05至0.2毫升,这样每次下压定量加气装置25后,即可对应向储气袋3供给0.05至0.2毫升的有压气体,进而最终实现每次下压能够向PICC导管供给约0.05至0.2毫升的冲洗液体。更为具体的,如可设置临时气腔35的容积为0.05毫升或0.1毫升等。上述所述的自然状态下,指的是定量加气装置25在未受到相应的压力作用下的状态,也即为附图10所示的状态;而临时气腔35的容积指的是临时气腔35的进气口部34与导气柱29的相应端面之间的空间。
第三种方案,为在上述第二种方案的基础上,进一步设置电动装置38,进而能够通过电动装置38实现对定量加气装置25进行有规律的定量、定时和/或定次数的自动施压作用,以产定量、定时和/或定次数的向PICC导管进行脉冲冲洗;进而避免了在仅设置定量加气装置25时,由人为手动进行按压操作的情况,进而可避免因手动操作导致的按压次数、按压速度、按压间隔以及按压时间长度等不可控问题。更为具体的,所述电动装置38包括电磁感应线圈39、供能电源40和控制电路41,在电磁感应线圈39的内部设有伸缩推杆42;所述控制电路41用于控制所述供能电源40产生有规律的脉冲电流,并且所述脉冲电流施加到所述电磁感应线圈39上以使得所述伸缩推杆42产生有规律的往复伸缩运动;所述伸缩推杆42的外端与压盖28传动配合,以通过伸缩推杆42的往复伸缩运动带动压盖28往复运动。当然,不失一般性,控制电路41优选设置为可调节控制相应脉冲电流参数的装置,以便于根据实际情况进行调节。另外,不失一般性,上述本发明所述的电动装置38也可采用其它能够实现对定量加气装置25产生定量、定时和/或定次数的自动施压作用的现有脉冲作用的装置、机构等产品。
更为具体的,本发明中优选设置所述的有规律的脉冲电流设置为每间隔12小时启动一次,每次包含6个脉冲,单个脉冲持续0.5秒,前后两个脉冲间隔0.5秒。这样一来,即可由控制电路41自行进行控制定时间隔12个小时启动一次对定量加气装置25施加相应的六个脉冲作用,每次施加作用力将带动定量加气装置25向储气袋3供给一定量气体的。如上述设置临时气腔35的容积设置为0.05ml时,则每个脉冲将实际产生向储气袋3供给大约0.05ml的气体,进而能实际导致储液袋2向PICC导管供给大约0.05ml的冲洗液进行冲洗;这样,通过上述每间隔12小时启动一次,每次包括6个脉冲的冲洗操作,其实际将实现每间隔12小时向PICC导管供给约0.3ml的冲洗液,并且以间隔的六次脉冲冲洗方式实现,而非单次进行0.3ml的冲洗液。本发明中之所以采用间隔多次的脉冲式冲洗方式,是基于流体力学定律,其对于相同冲洗液体积的情况下,以单次连续冲洗的方式或采用分多次间隔的冲洗方式进行冲洗,其多次冲洗所产的冲洗效果将比单次冲洗的效果更佳。另外,每次脉冲产生湍流流体的冲洗效果实际也会比每次以层流的冲洗效果更佳。因此,综上,本发明中还可进一步对每个脉冲对应储液袋2供给至PICC导管9的液体为雷诺数Re值大于1000的湍流流体;这样可进一步提到对PICC导管的冲洗效果。
另外,上述采用定量加气装置25进行供给有压气体时,由于其每次施压操作的时间较短,因此实际将导致储液袋2排出的液体流速较快,进而实现对PICC导管的快速脉冲冲洗作用;这种快速的脉冲冲洗作用与上述本发明采用的受热后自发生装置产生的持续、缓慢的层流冲洗作用所不同。采用快速脉冲冲洗的方式,其冲洗次数,冲洗时间间隔以及冲洗液的流速等都会对冲洗效果有影响;为此,参照附图15以及附图16中所示,为了验证本发明中脉冲冲洗方式对PICC导管9的冲洗效果,进行了相关实验,以获得单个脉冲冲洗时间以及脉冲间隔时间对蛋白回收率的影响的试验结果。进而本发明中根据实验情况,优选出冲洗效果相对最佳的组合参数,即上述本发明中公开的单个脉冲持续0.5秒,前后两个脉冲间隔0.5秒对应的参数。
- 一种防PICC导管阻塞的冲管装置
- 一种PICC导管防痉挛固定装置