專(zhuān)利名稱：高壓環(huán)境中的低壓測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，特別涉及用于在高流體壓力環(huán)境下保護(hù)生物壓力測(cè)量裝置的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。
背景技術(shù)：
某些醫(yī)療程序，例如，在心臟病程序中的對(duì)比介質(zhì)注射可能要求液體(諸如在血管造影術(shù)中的射線照相對(duì)比劑)在高壓下被注射到患者的系統(tǒng)中。這樣的壓力通常高達(dá)1200lb/in2(psi)或者大于60,000毫米汞高。在執(zhí)行這樣的程序的同時(shí)，還希望測(cè)量患者的生物壓力。例如，在血管造影術(shù)中，希望記錄很低的血管內(nèi)和心臟內(nèi)壓力-通常落在1至+6psi的范圍內(nèi)-在對(duì)比介質(zhì)(或?qū)Ρ然|(zhì))的高壓注射之間。通常，為用于生理測(cè)量設(shè)計(jì)的壓力變換器(或傳感器)不能容許適中的注射壓力，因此在高壓注射過(guò)程中必須與流體路徑隔離。美國(guó)專(zhuān)利US 5800397(Wilson等人)中描述了這樣一種隔離壓力變換器的方法，其中基于滑閥概念使用將低壓系統(tǒng)管線-壓力變換器可處于其中-與高壓對(duì)比介質(zhì)注射管線隔離的歧管。
滑閥類(lèi)型的歧管在工業(yè)應(yīng)用中是常用的并且可管理很高的壓力。但是，這樣的歧管還需要嚴(yán)密的制造公差，通常是昂貴的，并且被設(shè)計(jì)成用于永久裝備中。另外，由于其機(jī)械“粘性”，滑閥類(lèi)型的歧管的位置(打開(kāi)/關(guān)閉)需要由傳感器監(jiān)測(cè)以避免在注射器再次充填的過(guò)程中血液回流故障。在醫(yī)療應(yīng)用中，塑料和彈性體部件是常用的。這是由于在這樣的環(huán)境中壓力通常是低的并且需要無(wú)菌部件是廉價(jià)的，從而由于衛(wèi)生和安全的原因，它們?cè)谝淮涡允褂煤罂闪⒓幢粧仐?。這樣的聚合物具有缺陷；它們不利于在不同部件之間的相容裝配，這將使其可靠性降低。目前還沒(méi)有將低成本和易于制造的結(jié)合在一起并且與工業(yè)閥的高壓能力結(jié)合使用的裝置。
另外，適于測(cè)量根據(jù)定義能夠承受那些壓力的高壓的裝置對(duì)精確測(cè)量生理壓力并不足夠敏感。這樣，在上述的示例中，執(zhí)行血管造影術(shù)的醫(yī)生實(shí)際上在注射對(duì)比材料的同時(shí)僅使用高壓傳感器監(jiān)測(cè)注射壓力，但沒(méi)有任何方法監(jiān)測(cè)當(dāng)不進(jìn)行注射時(shí)的患者血液壓力。這樣，本領(lǐng)域中需要一種在存在高壓時(shí)以在高流體壓力環(huán)境內(nèi)與壓力測(cè)量裝置隔離或者保護(hù)這樣的裝置的方式有助于壓力測(cè)量裝置推廣使用的方法-該方法是敏感的足以測(cè)量生理壓力。
這樣，本發(fā)明的目的是有助于將精確測(cè)量生理壓力的裝置放置在間歇地經(jīng)受高壓流體流的環(huán)境內(nèi)的方法、設(shè)備和系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出用于解決在高壓系統(tǒng)中測(cè)量生物壓力時(shí)存在的問(wèn)題。為了保護(hù)暴露在處于高于其過(guò)壓額定值的壓力下的流體流中的壓力變換器(或者傳感器)，使用一種新穎的閥以關(guān)閉變換器位于其中的防護(hù)支腿。這樣的閥的各個(gè)實(shí)施例都具有一個(gè)高壓輸入、一個(gè)或者多個(gè)低壓輸入和一個(gè)輸出。在操作中，當(dāng)高壓流體流出現(xiàn)在高壓輸入出現(xiàn)時(shí)，該閥自動(dòng)關(guān)閉低壓輸入?；蛘?，提出一種新穎的變換器(或者傳感器)系統(tǒng)，該變換器系統(tǒng)將由變換器感測(cè)的有效壓力自動(dòng)限制在某一最大值。


圖1示出了本發(fā)明所涉及的一種示例性閥組件的透視圖；圖2是沿著垂直于圖1的示例性閥組件的流體流動(dòng)的方向取的截面圖，其中示出了操作的正常(低壓)模式；圖3是沿著垂直于圖1的示例性閥組件的流體流動(dòng)的方向取的截面圖，其中示出了操作的打開(kāi)(高壓)模式；圖4是圖1的示例性閥組件的前視圖；圖5是本發(fā)明所涉及的示例性閥體的透視圖，其中示出了鹽水和輸出端口；圖6是圖5的示例性閥體的頂視圖；
圖7是在圖6的示例性閥體的位置A-A處取的截面圖；圖8是圖7的標(biāo)示部分(B)的細(xì)節(jié)圖；圖9(a)-(c)示出了本發(fā)明所涉及的示例性盤(pán)支座；圖9(d)和9(e)示出了本發(fā)明所涉及的示例性閥盤(pán)；圖10示出了處于正常模式的本發(fā)明所涉及的一種示例性轉(zhuǎn)動(dòng)閥歧管；圖11示出了處于打開(kāi)模式的圖10的示例性轉(zhuǎn)動(dòng)閥歧管；圖12(a)和12(b)分別示出了處于正常模式和打開(kāi)模式的本發(fā)明所涉及的另一種示例性轉(zhuǎn)動(dòng)閥歧管；圖13示出了處于正常模式的本發(fā)明所涉及的一種示例性柱塞歧管閥；圖14示出了處于打開(kāi)模式的圖12的示例性柱塞歧管閥；圖15(a)-(c)分別示出了本發(fā)明所涉及的圖1-9的示例性盤(pán)閥的另一個(gè)實(shí)施例的打開(kāi)狀態(tài)、正常狀態(tài)和組裝圖；圖16(a)-(c)示出了用于圖15的示例性盤(pán)閥的閥體的示例性相對(duì)(尺寸)維度；圖17(a)-(b)示出了用于圖15的示例性盤(pán)閥的閥盤(pán)的示例性相對(duì)(尺寸)維度；圖18(a)-(c)示出了用于圖15的示例性盤(pán)閥的閥支座的示例性相對(duì)(尺寸)維度；圖19示出了圖15的示例性盤(pán)閥的示例性3D透視圖；圖20(a)和20(b)分別示出了本發(fā)明所涉及的示例性套管梭閥的正常狀態(tài)圖和打開(kāi)狀態(tài)圖；圖21(a)和21(b)示出了本發(fā)明所涉及的示例性雙向彈性體閥；圖22示出了本發(fā)明所涉及的一種示例性的帶有阻擋設(shè)備的變換器；圖23示出了圖22的示例性變換器的非拋棄部分；圖24示出了圖22的示例性變換器的可拋棄部分；圖25-26示出了本發(fā)明所涉及的另一種示例性的帶有阻擋設(shè)備的變換器；以及圖27(a)-(c)示出了具有手動(dòng)超越控制的自動(dòng)梭閥的實(shí)施例；以及圖28(a)-(c)示出了本發(fā)明所涉及的一種示例性盤(pán)閥，其中具有用于低壓變換器的內(nèi)置座。
具體實(shí)施例方式
盤(pán)閥實(shí)施例本發(fā)明的目的在于，提供一種廉價(jià)的、可靠的、生物相容的、無(wú)過(guò)敏性反應(yīng)的并且能夠承受高達(dá)1500psi的壓力的閥。另外，該閥必須能夠承受幾種殺菌模式(伽馬輻射、環(huán)氧乙烷和電子束)以及具有透明的殼體。當(dāng)它被鹽水或者對(duì)比介質(zhì)沖刷時(shí)必須容易去除所有氣泡。在該閥中所需的壓力梯度是復(fù)雜的。在打開(kāi)時(shí)，它必須具有大于9psi的可靠開(kāi)啟(或破裂)壓力，確保附接的壓力計(jì)(通常，但不總是位于鹽水端口中，如下面描述的)從不暴露大于15psi(1atm)的壓力下。為了達(dá)到這些，由于通常一種壓力感應(yīng)連接是非?！皠傂缘摹保y的一些部分不能在很高的壓力條件下突伸入或者圖突脹到感應(yīng)路徑中。最后，閥的復(fù)雜性不能降低生理壓力信號(hào)的保真度。
除了來(lái)自于執(zhí)行高壓注射所通過(guò)的管系統(tǒng)的壓力測(cè)量以外，通常希望經(jīng)過(guò)執(zhí)行高壓注射所通過(guò)的同一管系統(tǒng)將諸如生理鹽水的流體注入到患者中。這里所述的閥使得提供從低壓注入儲(chǔ)液容器到最終與患者的血管相連的導(dǎo)管的連續(xù)流體路徑。從其它流體儲(chǔ)放容器的注射將主動(dòng)封閉低壓儲(chǔ)液系統(tǒng)，防止從高壓儲(chǔ)放容器到低壓儲(chǔ)液容器的回流。
參見(jiàn)圖1，將描述高壓致動(dòng)的閥的一個(gè)實(shí)施例。一種示例性低和高壓彈性體閥包括盤(pán)支座101、中間閥盤(pán)102和閥體103。閥體103和盤(pán)支座102是由較剛性的聚合物制成的，例如聚碳酸酯，而閥盤(pán)102是一種彈性體模制而成的，最好是硅橡膠，并且中心具有狹縫。
具有狹縫的彈性體盤(pán)102被夾在閥體103和盤(pán)支座101之間并且被固定在盤(pán)的周邊處，這樣的固定例如可通過(guò)夾持、粘接、機(jī)械或者化學(xué)焊接或者本領(lǐng)域已知的其它任何裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。閥體103和盤(pán)支座101例如可通過(guò)超聲波焊接、UV硬化粘結(jié)劑、機(jī)械螺紋接合或者咬合(干涉)鎖定或者本領(lǐng)域已知的其它接合或者粘接技術(shù)結(jié)合在一起，從而夾住所述盤(pán)。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該閥具有至少兩個(gè)，最好三個(gè)與相連的管連通的端口。這樣的端口例如為(a)對(duì)比介質(zhì)輸入端口；(b)鹽水輸入和壓力轉(zhuǎn)換器端口；(c)患者或者輸出端口。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，盤(pán)支座101包含一個(gè)對(duì)比介質(zhì)輸入端口，如圖2中詳細(xì)示出的，下面對(duì)其進(jìn)行描述。
參見(jiàn)圖2，閥體203包含鹽水/轉(zhuǎn)換器220和病人/輸出221端口。另外，盤(pán)支座輸入端口孔222向外(沿著向前流動(dòng)方向，即，在圖2中從右到左)逐漸變細(xì)以在彈性體盤(pán)202的前面形成凹部(或袋形部)240以便當(dāng)流體流過(guò)孔202并且進(jìn)入空的凹部中時(shí)，迫使來(lái)自凹部的(凈化的)空氣通過(guò)盤(pán)狹縫241并進(jìn)入到閥體203中(更精確地，進(jìn)入閥體中適于流體流動(dòng)的腔中)。這樣，例如，在上述血管造影術(shù)中，當(dāng)對(duì)比介質(zhì)充填盤(pán)支座201的空的凹部240并且產(chǎn)生壓力，彈性體閥盤(pán)202彎曲并且最終打開(kāi)狹縫241(在一定壓力下發(fā)生，該壓力是已知的并且在這里被稱為“開(kāi)啟壓力”)以將流體噴射到閥體中。凹部的尺寸能夠控制該開(kāi)啟壓力；在給定壓力下，使盤(pán)的較大表面暴露在該壓力下將增加作用在盤(pán)上的作用力，從而降低開(kāi)啟壓力。在狹縫打開(kāi)并且流體從輸入端口222流過(guò)狹縫進(jìn)入閥體203中的情況被詳細(xì)示出在圖3中，下面將進(jìn)行描述。
繼續(xù)參見(jiàn)圖2，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，閥體203具有兩個(gè)內(nèi)錐度。最靠近盤(pán)202的較窄的錐度205包含鹽水端口，和第二較寬的錐度206。在操作中，在形成壓力時(shí)并且當(dāng)流體通過(guò)盤(pán)202之前，靠近盤(pán)202的較窄錐度使得鹽水/變換器端口220被密封。第二較寬的錐度206和相關(guān)的腔形成用于使盤(pán)膨脹的空間并且使狹縫241完全打開(kāi)。收斂角(在向前流動(dòng)的方向上)還促使空氣從閥充填，從而不會(huì)留下氣泡。
圖3示出了處于上述高壓流體流態(tài)的圖2的示例性閥。參見(jiàn)圖3，在高壓下的對(duì)比介質(zhì)流過(guò)輸入端口322。參見(jiàn)圖3，對(duì)比介質(zhì)在高壓下流過(guò)輸入端口322。這產(chǎn)生了施加在盤(pán)302的右側(cè)的超過(guò)“開(kāi)啟壓力”的壓力，從而使得盤(pán)302沿著流動(dòng)方向(或者在圖3中向左)膨脹，打開(kāi)盤(pán)狹縫341。當(dāng)閥膨脹時(shí)，它覆蓋在閥體303的腔中的鹽水/變換器端口320的開(kāi)口。同時(shí)，由輸入的流體在盤(pán)302上保持的作用力諸如在對(duì)比介質(zhì)注射中經(jīng)受在高壓流體流動(dòng)過(guò)程中使得鹽水端口關(guān)閉。例如，第一錐度具有鹽水端口320位于其中的環(huán)形溝道350，從而使得閥體303的內(nèi)部在初始設(shè)立過(guò)程中完全用鹽水充填。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，閥體303的剩余部分和溝道的角部最好被倒圓以在設(shè)立過(guò)程中消除氣泡的任何俘獲。另外，這樣一種溝道有助于使得空氣通過(guò)利用注射器手動(dòng)施加的真空去除。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該閥可與低壓(60psi)至高壓(1200psi)醫(yī)用流體注射裝置結(jié)合使用。它也可被用于CT、MRI和血管造影術(shù)對(duì)比介質(zhì)注射系統(tǒng)。另外，取消鹽水/變換器端口320的閥的兩端口形式可被經(jīng)濟(jì)地制造，足以用作一個(gè)止回閥。因此，這樣一種高/低壓力閥可被低廉地制造，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單并且包括可容易地被組裝和接合在一起的三個(gè)模制部件。
盤(pán)支座包含流體輸入端口，并且在一個(gè)示例性實(shí)施例中，盤(pán)支座例如可由聚碳酸酯、PET、丙烯酸或者可承受高達(dá)1500psi的壓力的其它任何本領(lǐng)域已知的硬聚合物模制或者加工而成。在本發(fā)明的實(shí)施例中，彈性體盤(pán)202、302最好是圓形的并且例如可由片狀硅橡膠或者其它彈性體，例如包括聚亞安酯或者膠乳，模制或者切割而成。在優(yōu)選的實(shí)施例中，彈性體盤(pán)材料的性能例如為，硬度在40-70A的范圍內(nèi)，最好例如為55A；抗拉強(qiáng)度在1000-1500psi的范圍內(nèi)；延伸率為300-700％；以及撕裂強(qiáng)度在150-300ibs./inch的范圍內(nèi)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，盤(pán)可為0.060英寸厚或者根據(jù)硬度、流體和狹縫尺寸，厚度可在0.020英寸-0.200英寸的范圍內(nèi)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，盤(pán)中間的狹縫的長(zhǎng)度最好為0.125英寸，并且可在0.050英寸-0.30英寸長(zhǎng)度范圍內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，盤(pán)具有0.580英寸的優(yōu)選工作表面直徑并且可在0.250英寸-2.00英寸的范圍內(nèi)。
閥體203、303例如可由聚碳酸酯、PET、丙烯酸或者可承受高達(dá)1500psi的壓力的其它任何本領(lǐng)域已知的硬聚合物模制或者機(jī)加工而成。在示例性實(shí)施例中，它包含流體輸出端口221、321和鹽水輸入/變換器端口220、320。在該示例性實(shí)施例中，閥體的內(nèi)部形狀具有兩個(gè)錐度205、206，第一錐度與垂直方向(即，與流體流動(dòng)方向垂直的平面并且如圖2所示當(dāng)盤(pán)未擴(kuò)張時(shí)基本上平行于盤(pán)表面所處平面的平面)形成的角度例如為10-45℃，并且在一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中為20℃，寬度例如在0.020英寸-0.500英寸的范圍內(nèi)，在一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中為0.115英寸。在示例性實(shí)施例中，鹽水輸入/變換器端口220、320位于第一錐度中，因此當(dāng)流體從注射系統(tǒng)流動(dòng)時(shí)，該錐度能夠使盤(pán)202、302關(guān)閉鹽水端口220、320。在示例性實(shí)施例中，第二錐度與垂直方向(如上所述)向上形成的角度例如為45-90℃，并且深度最好為0.161英寸(沿著流體流動(dòng)方向測(cè)量的深度)以產(chǎn)生使盤(pán)膨脹的空間，以使狹縫241、341打開(kāi)以使流體流過(guò)盤(pán)。
在示例性實(shí)施例中，通過(guò)將盤(pán)202、302放置在閥體203、303中來(lái)組裝閥。接著，閥支座201、301被放置在閥體203、303中，并且兩個(gè)部件例如被機(jī)械地壓在一起或者螺紋擰在一起并且利用本領(lǐng)域已知的任何等同裝置進(jìn)行UV粘接、超聲波焊接或者接附。這樣，所述盤(pán)一直沿著盤(pán)的外邊緣被夾在閥體和盤(pán)支座之間以防止泄漏。在示例性實(shí)施例中，三個(gè)流體端口例如可具有陽(yáng)或者陰路爾(luer)螺紋以方便地接附于注射系統(tǒng)、患者導(dǎo)管和鹽水/變換器系統(tǒng)。
這樣，本發(fā)明的盤(pán)閥適用于高壓和低壓流體系統(tǒng)。同樣，多于一個(gè)的端口可設(shè)置在閥體203、303中，因此在注射過(guò)程中可被關(guān)閉或者打開(kāi)，例如高達(dá)4種鹽水類(lèi)型的端口并且可用于多種應(yīng)用，諸如藥物注射、患者流體采樣和一個(gè)單獨(dú)的壓力變換器。例如，在高壓或者低壓注射過(guò)程中(盡管高到足以超過(guò)開(kāi)啟壓力)，所有這樣的端口可同時(shí)被關(guān)閉，并且當(dāng)該注射系統(tǒng)是關(guān)閉(OFF)時(shí)，所有這樣的端口將被打開(kāi)，或者“開(kāi)啟(ON)”并且可被同時(shí)使用或者根據(jù)需要使用。
圖4是相對(duì)于流體流動(dòng)方向觀察對(duì)比介質(zhì)輸出端口的正視圖。參見(jiàn)圖4，除對(duì)比介質(zhì)流體輸出端口421以外，還可看到溝道450，溝道450是中心為對(duì)比介質(zhì)輸出端口的中心并且比較靠近閥盤(pán)的邊緣(在圖4中未示出)定位的環(huán)形環(huán)。如參見(jiàn)圖3所述的，一個(gè)或者多個(gè)鹽水/壓力變換器端口420在溝道450內(nèi)。
圖5是閥體(關(guān)于圖1的103)的透視圖，其中示出了對(duì)比流體輸出端口521以及鹽水端口520。應(yīng)該理解的是，多個(gè)鹽水端口可被設(shè)置在溝道(關(guān)于圖4的450；關(guān)于圖3的350)內(nèi)的任何位置內(nèi)，下面將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖6是閥體103的頂視圖并且示出了關(guān)于圖6中所示的示例性實(shí)施例的一些代表性示例尺寸(或維度)。所示的閥體601的整個(gè)直徑是一個(gè)單位，所示的對(duì)比介質(zhì)輸出端口621的直徑為0.3單位，所示的總深度660(這里沿著流體流動(dòng)的方向測(cè)量的)為0.700單位并且閥體661的非錐形部分的深度為0.35單位。應(yīng)該理解的是，圖6中的尺寸僅是示例性的，這樣示出了所示設(shè)備的各個(gè)尺寸之間關(guān)系的一個(gè)示例。其它多種尺寸和它們之間的關(guān)系是可能的并且實(shí)際上可是合乎需要的，取決于前后關(guān)系以及希望加強(qiáng)或者降低的所述裝置的性能。例如，錐形區(qū)域662的深度是一個(gè)控制開(kāi)啟壓力的參數(shù)。閥盤(pán)的一側(cè)的腔中的空間越大，閥盤(pán)越容易被向前推動(dòng)(腔中的空氣所提供的阻力比其它可能的部件低)，并且開(kāi)啟壓力越低。因此，深度662和開(kāi)啟壓力(“CP”)之間存在反比關(guān)系。給定壓力作用在盤(pán)上的面積越大，作用在盤(pán)上的作用力越大。因此，CP＝k/深度，對(duì)于一些單位確定常數(shù)k。
圖7示出了沿著圖6中所示的示例性閥體的線A-A的橫截面。參見(jiàn)圖7，多個(gè)示例性設(shè)計(jì)尺寸被顯示，諸如對(duì)比介質(zhì)輸出端口的內(nèi)徑701；對(duì)比介質(zhì)輸出端口的外徑702；腔連接在對(duì)比流體輸出端口中的前部邊緣腔的直徑703；閥體腔中的第二錐形區(qū)域的起點(diǎn)處的直徑704；閥體腔中的第一錐形區(qū)域的起點(diǎn)處的直徑705；以及在非錐形區(qū)域中的閥體的內(nèi)徑706，該內(nèi)徑706是給定閥盤(pán)將配裝的直徑。如上所述，為了不使液體泄漏，被設(shè)計(jì)成安裝在直徑706內(nèi)的一個(gè)示例性盤(pán)的直徑具有相同的直徑以確保緊配合。也可在備選的示例性實(shí)施例中，將盤(pán)的直徑做得略大，從而確保緊配合，其中使用更需要注意防泄漏的粘性很低的液體。
應(yīng)該注意的是，在圖7中所示的示例性實(shí)施例中，被設(shè)計(jì)成安裝在其中的一個(gè)示例性閥盤(pán)以水平頂視圖的形式被示出在圖9(d)中以及以垂直側(cè)視圖的形式被示出在圖9(e)中。參見(jiàn)圖9(d)，可以看出，所示示例性閥盤(pán)的直徑為0.83單位，與圖7中所示的元件尺寸706相同。如圖7中所示，區(qū)域750被標(biāo)記為“B”的圓包圍。該區(qū)域被示出在圖8中，下面將對(duì)其進(jìn)行描述。
圖8以相對(duì)于圖7擴(kuò)大6倍的比例詳細(xì)示出了區(qū)域B。對(duì)于讀者顯而易見(jiàn)的是，圖8中詳細(xì)示出的區(qū)域是閥體內(nèi)的示例性鹽水端口。參見(jiàn)圖8，可以看出，在示例性實(shí)施例中，閥體的外錐度偏離垂直方向60度，并且從外錐形區(qū)域在閥體的外表面中開(kāi)始的角部到鹽水端口的中心之間的距離在該示例性實(shí)施例中為0.192單位801。另外，表示內(nèi)錐度或者第一錐度205(參見(jiàn)圖2)的角度802在該示例性實(shí)施例為30度。鹽水端口的示例性直徑810為0.169單位。另外，參見(jiàn)圖8，附圖標(biāo)記803表示從系統(tǒng)的變換器一側(cè)手動(dòng)凈化空氣的溝道深度(如果它是自動(dòng)凈化的，那么該尺寸是不需要的)；附圖標(biāo)記804表示在注射過(guò)程中用于關(guān)閉鹽水/變換器端口的閥體的第一錐度；附圖標(biāo)記805表示有效夾緊閥盤(pán)的凹口的位置；以及附圖標(biāo)記806表示用于夾緊盤(pán)的凹口的高度。
參見(jiàn)圖9(a)至圖9(c)，其中以下列示例性尺寸示出了盤(pán)支座101(見(jiàn)圖1)的各個(gè)視圖。參見(jiàn)圖9(a)，示例性外徑901為0.83單位。應(yīng)該注意的是，該尺寸對(duì)應(yīng)于圖7中的元件706，準(zhǔn)確地說(shuō)，它是使盤(pán)支座配裝在其中的閥體的非錐形部分的內(nèi)徑的示例性尺寸。另外，附圖標(biāo)記902-905表示所示的示例性盤(pán)支座的示例性內(nèi)徑，參見(jiàn)圖9(c)，其中附圖標(biāo)記910示出了示例性盤(pán)支座的主要部分的示例性直徑，附圖標(biāo)記911是高壓輸入端口的示例性外徑，附圖標(biāo)記912是其示例性內(nèi)徑，附圖標(biāo)記914是用于產(chǎn)生足夠壓力的示例性端口尺寸，附圖標(biāo)記915是用于產(chǎn)生足夠壓力的示例性凹部尺寸，以及附圖標(biāo)記908是示例性凹部的示例性凹部角度(相對(duì)于垂直方向)。
參見(jiàn)圖9(d)和圖9(e)，其中示出了用于示例性閥盤(pán)的視圖和示例性尺寸。參見(jiàn)圖9(d)，如上所述，所示的閥盤(pán)的示例性外徑為0.83單位。所示的示例性盤(pán)長(zhǎng)度為0.15單位。應(yīng)該注意的是，給出了盤(pán)長(zhǎng)度和閥盤(pán)的直徑之間的關(guān)系，即使當(dāng)閥盤(pán)狹縫完全打開(kāi)時(shí)，無(wú)需擔(dān)心在閥盤(pán)的周邊處泄漏。因此，一個(gè)或者多個(gè)附加的鹽水端口可被放置在參見(jiàn)圖3由溝道350確定的環(huán)形環(huán)內(nèi)的任何位置處，根據(jù)圖3中所示的閥的配置，一個(gè)或者多個(gè)附加的鹽水端口將以相同的形式同時(shí)關(guān)閉。參見(jiàn)圖9(e)，其中示出了閥盤(pán)的厚度，在示例性該實(shí)施例中，閥盤(pán)的示例性厚度為0.06單位。
設(shè)計(jì)參數(shù)用于設(shè)定閥的開(kāi)啟壓力。通常，開(kāi)啟壓力是盤(pán)厚、狹縫長(zhǎng)度、彈性體盤(pán)的硬度和閥體的第一錐度的函數(shù)。開(kāi)啟壓力隨著盤(pán)厚和盤(pán)材料硬度的增大而增大，開(kāi)啟壓力隨著盤(pán)的狹縫長(zhǎng)度和閥體的第一錐度的減小而減小。
轉(zhuǎn)動(dòng)閥歧管的實(shí)施例在一個(gè)備選的示例性實(shí)施例中，利用轉(zhuǎn)動(dòng)閥設(shè)備在高壓和低壓環(huán)境之間切換。圖10示出了本發(fā)明所涉及的示例性轉(zhuǎn)動(dòng)閥實(shí)施例。參見(jiàn)圖10，示例性轉(zhuǎn)動(dòng)閥是一種三件式設(shè)計(jì)，其包括外殼1050和內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)密封1051。在優(yōu)選示例性實(shí)施例中，例如三個(gè)部件可由聚碳酸酯模制而成，例如作為一個(gè)特定的示例，Makrolon Rx-2530。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)密封最好是由TPE模制而成的。圖10示出了處于靜止?fàn)顟B(tài)的閥。存在從鹽水端口1020通過(guò)TPE密封1051的中心到患者輸出端口1021的路徑，但沒(méi)有從對(duì)比介質(zhì)端口1022到患者輸出端口1021的開(kāi)放流體路徑。
圖11示出了閥為對(duì)比介質(zhì)打開(kāi)的情況。當(dāng)對(duì)比介質(zhì)在端口1122處被注射時(shí)，流體動(dòng)力在密封腔1151的前部上施加更大的壓力，從而在由于對(duì)比介質(zhì)通過(guò)惠者輸出端口1121的開(kāi)放路徑而使得腔中的壓力平衡之前盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)約25度(該角度的測(cè)量是在對(duì)比介質(zhì)和患者之間的流體路徑建立之前內(nèi)密封必須移動(dòng)的角度圓弧的函數(shù)，該角度圓弧的函數(shù)本身是該裝置幾何結(jié)構(gòu)的函數(shù))。這樣，內(nèi)密封的這種轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉鹽水流體路徑并且使對(duì)比介質(zhì)通向患者流體路徑。另外，內(nèi)密封的這種轉(zhuǎn)動(dòng)以扭曲或者扭轉(zhuǎn)的形式將能量存儲(chǔ)在元件1160中，元件1160從內(nèi)密封突出以將內(nèi)密封1151保持在殼體1150中。在所示的示例性實(shí)施例中，這樣的元件是3D矩形結(jié)構(gòu)，其橫截面為矩心在內(nèi)密封1151的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的正方形，但這樣的元件可為本領(lǐng)域已知的多種形狀中的任何一種。當(dāng)壓力在對(duì)比介質(zhì)連接部分降低時(shí)，密封轉(zhuǎn)回到靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)閉對(duì)比介質(zhì)端口1122和打開(kāi)鹽水路徑1120。
圖12(a)和圖12(b)分別示出了圖10-11的轉(zhuǎn)動(dòng)閥的一個(gè)備選的示例性實(shí)施例。如圖1 2(a)中所示，該示例性實(shí)施例利用進(jìn)入中心轉(zhuǎn)動(dòng)密封區(qū)域中的閥殼體1210的附加突起1251，所述附加突起1251形成在該閥處于如圖12(b)中所示的打開(kāi)狀態(tài)時(shí)被壓縮的空氣間隙1250。當(dāng)不再存在進(jìn)入到對(duì)比介質(zhì)輸入端口1222的任何高壓流時(shí)，該空氣間隙有助于使轉(zhuǎn)動(dòng)密封返回到圖12(a)的正常狀態(tài)，而被壓縮的空氣在轉(zhuǎn)動(dòng)密封上施加凈轉(zhuǎn)矩(被引導(dǎo)到該圖的平面中)，它不再被由于高壓流產(chǎn)生的任何轉(zhuǎn)矩平衡。在備選的示例性實(shí)施例中，空氣間隙可被比轉(zhuǎn)動(dòng)密封更容易被壓縮的材料代替，或者空氣間隙可被包含在轉(zhuǎn)動(dòng)密封內(nèi)，不被暴露在殼體下。
柱塞閥實(shí)施例參見(jiàn)圖13和圖14，下面將描述本發(fā)明的一個(gè)備選的示例性實(shí)施例。這些圖分別示出了一種示例性柱塞閥的常態(tài)和打開(kāi)狀態(tài)。該設(shè)計(jì)使用最少的部件(在所示的示例性實(shí)施例中為三個(gè))。參見(jiàn)圖13，其中示出了常態(tài)。歧管主體和端蓋1360例如可由聚碳酸酯模制而成，例如作為一個(gè)特定的示例，Makrolon Rx-2530。帶有膜片1361、1461的內(nèi)柱塞1351例如可由硬度為70的EPDM、聚異戊二烯或者本領(lǐng)域已知的等同材料模制而成。
圖14示出了處于常態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)的閥。用于鹽水的路徑1420打開(kāi)并且利用由在其中心部分的柱塞1451的減小直徑產(chǎn)生的凹口1470使得鹽水流到內(nèi)柱塞1451周?chē)?。圖14示出了為對(duì)比介質(zhì)打開(kāi)的閥。當(dāng)閥確定在對(duì)比介質(zhì)連接部分1422上的壓力時(shí)，內(nèi)柱塞1451被推回(在圖中向右)并且膜片1461向回伸展(產(chǎn)生潛能)。這關(guān)閉鹽水流體路徑1420和使對(duì)比介質(zhì)通向患者流體路徑。當(dāng)壓力在對(duì)比介質(zhì)連接部分1422處降低時(shí)，伸展的膜片1461將柱塞1451推回到常態(tài)，如圖13中所示。這關(guān)閉了對(duì)比介質(zhì)端口1422和打開(kāi)鹽水路徑1420、1421。
備選的盤(pán)閥實(shí)施例參見(jiàn)圖15a至圖15c，下面將描述盤(pán)閥的另一個(gè)備選實(shí)施例。圖15(a)、15(b)和15(c)是盤(pán)閥的備選示例性實(shí)施例，并且分別對(duì)應(yīng)于圖3、圖2和圖1，示出了在那些圖中所示的示例性盤(pán)閥的變型。因此，僅對(duì)圖1-3的實(shí)施例和圖15(a)至圖15(c)的示例性實(shí)施例之間的差異進(jìn)行說(shuō)明。參見(jiàn)圖15(a)，具有對(duì)比流體輸入端口1522、輸出端口1521和鹽水輸入端口1520。如圖15(a)中所示，在該實(shí)施例中具有與上述實(shí)施例中相同的部件，即，盤(pán)支座、閥體和閥盤(pán)。對(duì)于圖15(a)至圖15(c)的示例性實(shí)施例，應(yīng)該注意的是，閥體1503內(nèi)的腔的形狀以及對(duì)比流體輸入端口1522接觸閥盤(pán)1502的錐度的形狀差異。圖2和圖3與圖15(b)和圖15(a)比較分別表明，在圖15(a)中所示的實(shí)施例中閥體1503內(nèi)的腔遠(yuǎn)大于圖3中的。另外，它具有帶圓角的矩形形狀，而不是諸如參見(jiàn)圖2和圖3的由第一錐度和第二錐度形成的梯形。這產(chǎn)生較低的開(kāi)啟壓力，從而閥盤(pán)1502向前移動(dòng)的阻力小于分別圖2和圖3中所示的示例性實(shí)施例中存在的。另外，可以看出，圖15中的鹽水輸入端口1520被放置在頂部上，與在圖2和圖3中放置在底部的相反。如上所述，一個(gè)或者多個(gè)鹽水端口可被設(shè)置在溝道內(nèi)并且它們的位置是任意的，并且通常是所設(shè)計(jì)范圍的一個(gè)函數(shù)。
參見(jiàn)圖15(c)，并且通過(guò)與圖1的比較，可以看出，圖15(c)中所示的實(shí)施例中相對(duì)于圖1在閥盤(pán)1502、102方面具有一些變化。在圖15(c)中，閥盤(pán)1502不是單純平的，但在圖側(cè)中的后側(cè)或者頂側(cè)具有唇緣。圖16(a)至圖16(c)、圖17(a)至圖17(c)和圖18(a)至圖18(c)提供了圖15(a)至圖15(c)的盤(pán)閥的各個(gè)部件的示例性相對(duì)尺寸。圖16集中提供了示例性閥體的內(nèi)部型面的示例性相對(duì)尺寸。在這樣的示例性閥體設(shè)計(jì)中的用于控制性能的示例性尺寸例如為，內(nèi)腔長(zhǎng)度1680為0.180，內(nèi)腔高度1681為0.400，輸出端口直徑1682為0.149，以及錐度1685為20℃。這樣的參數(shù)用于實(shí)現(xiàn)鹽水/變換器端口的所需關(guān)閉和保持平衡的流體動(dòng)力。
圖17集中提供了該備選的示例性實(shí)施例所涉及的閥盤(pán)的示例性尺寸。應(yīng)該注意的是，圖17(b)示出了沿著圖17(a)中的線A-A穿過(guò)整個(gè)盤(pán)的直徑的橫截面，并且在所示方向上，狹縫垂直延伸并且在圖17(b)中用附圖標(biāo)記1710表示。另外，參見(jiàn)圖17(b)，可以看出，上述的閥盤(pán)的該示例性實(shí)施例的唇緣結(jié)構(gòu)。
圖17(b)的示例性盤(pán)設(shè)計(jì)在中部具有在一側(cè)上的凸起，這有助于使盤(pán)彎曲以快速關(guān)閉鹽水/變換器端口。另外，該示例性特征增大開(kāi)啟壓力并且防止盤(pán)由于回壓增大而翻轉(zhuǎn)。在備選示例性實(shí)施例中，盤(pán)1710中的狹縫可具有錐度，即，相對(duì)于水平方向成一定角度，這可使開(kāi)啟壓力增加25％，并且也有助于防止盤(pán)由于回壓增大而翻轉(zhuǎn)。
圖18的盤(pán)支座的情況類(lèi)似，主要尺寸為0.450、0.149和21℃錐度以產(chǎn)生足夠的壓力。
最后，圖18(a)至圖18(c)給出了圖15(c)中的盤(pán)支座1501的示例性相對(duì)尺寸。如上所述，這些相對(duì)尺寸僅是示例性的并且可使用多種其它尺寸，本領(lǐng)域技術(shù)人員可改變圖16至圖18集中示出的一些或者所有尺寸關(guān)系。
圖19是圖15至1圖18的盤(pán)閥的部件的3D視圖，其中示出了三個(gè)部件，閥體1903、示出了設(shè)置在其中的鹽水端口1920、閥盤(pán)1902和盤(pán)支座1901。
滑閥實(shí)施例下面參見(jiàn)圖20描述本發(fā)明所涉及的一種示例性滑閥實(shí)施例。圖20(a)示出了處于打開(kāi)位置的閥，圖20(b)示出了處于關(guān)閉位置的閥。參見(jiàn)圖20(a)，具有鹽水端口2020、通向患者的輸出端口2021和對(duì)比介質(zhì)或者高壓輸入端口202 2。還設(shè)有在閥芯2051上施加壓力的彈簧2050，閥芯2051是具有挖空的中心的筒體，從高壓輸入端口2022經(jīng)孔2052接近所述挖空的中心。在閥芯2051的后圓形面上沒(méi)有高壓時(shí)，彈簧2050以這樣一種方式將其保持，即，使鹽水端口2020具有通向患者的輸出端口2021的流體通道。這是圖20(a)中所示的情況。參見(jiàn)圖20(b)，其中示出了具有通過(guò)高壓輸入端口2022進(jìn)入閥的高壓流體流的情況，所述高壓流體流在閥芯的后圓柱形面2060上施加壓力并且克服彈簧2050推動(dòng)其以使其在圖中向左移動(dòng)或者沿著流體流動(dòng)閥芯移動(dòng)，改變鹽水端口2022，從而保護(hù)其。因此，如果低壓、高敏感性變換器被放置在保護(hù)性鹽水端口2020內(nèi)以使其可測(cè)量流體的壓力，因此當(dāng)沒(méi)有高壓流時(shí)可測(cè)量患者中的壓力，并且在高壓輸入端口2022處具有高壓流體流時(shí)，被保護(hù)的支腿以及其中的變換器被與流體流切斷并且高壓流體流的高壓沒(méi)有作用在低壓傳感器上。
雙向盤(pán)閥參見(jiàn)圖21，其中示出了盤(pán)閥的另一個(gè)實(shí)施例。從圖21中可以看出，這是一個(gè)雙向高壓彈性體閥。端口1 2101和端口3 2103可用作高壓流體流的入口或者出口。在圖21中所示的示例性實(shí)施例中，閥盤(pán)2102與上述單向?qū)嵤├兴玫拈y盤(pán)類(lèi)似，但盤(pán)支座2101和閥體2103的形狀略有改變以變得更相似。這是因?yàn)闉榱四軌蜻M(jìn)行雙向流動(dòng)，在閥盤(pán)的兩側(cè)需要一個(gè)腔。這樣，兩個(gè)腔趨于看起來(lái)類(lèi)似。盡管鹽水端口可被設(shè)置在兩側(cè)上，當(dāng)使用的鹽水端口處于高壓流的輸出側(cè)上時(shí)，它們僅可被保護(hù)免受高壓流的作用。例如，參見(jiàn)圖21，如果端口1 2101是入口并且端口3 2103是出口，所示的鹽水端口22220僅可被保護(hù)。盡管圖21中所示的示例性實(shí)施例示出了在高壓流下的相同的閥盤(pán)的位移角，即，在每一個(gè)方向上偏離垂直方向30℃，這些角度無(wú)需是相同的，并且設(shè)計(jì)者將使用在閥盤(pán)的任何一側(cè)上的腔的尺寸變化以及閥盤(pán)的全膨脹的角度以改變?cè)谙蚯昂拖蚝蠓较蛑械拿恳粋€(gè)上的開(kāi)啟壓力。具有許多其中具有這樣一種雙向高壓彈性體閥的示例性應(yīng)用，例如其向前方向上用作上述單向閥，接著其還用作高壓止回閥，從而在超過(guò)向后方向上的開(kāi)啟壓力的一定高壓下允許回流。
因此，應(yīng)該理解的是，圖21中所示的雙向高壓彈性體閥除了在血管造影術(shù)中簡(jiǎn)單地保護(hù)低壓變換器或者低壓系統(tǒng)免受高壓流的作用以外還具有相對(duì)應(yīng)用。
增強(qiáng)HP變換器(無(wú)需閥保護(hù))本發(fā)明的目的是提供保護(hù)低壓系統(tǒng)(例如，包含低壓和高敏感性，但低過(guò)壓額定變換器)免受高壓流的作用的方法和系統(tǒng)。因此，已經(jīng)描述的是被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)該目的的閥的各種示例性實(shí)施例。但另一方面是設(shè)計(jì)一種變換器，該變換器具有這樣一種附加的設(shè)備，即，即使在其暴露在這樣的高壓流體流下，所述附加的設(shè)備將保護(hù)其免受由高壓流體流施加的壓力的作用。下面將參見(jiàn)圖22至圖26描述實(shí)現(xiàn)該目的的變換器設(shè)計(jì)。利用變換器，圖22至圖26中所示的變換器的實(shí)施例，無(wú)需將變換器放置在保護(hù)的低壓線路中，例如在閥實(shí)施例中的上述鹽水端口。相反，變換器可被放置在高壓線路內(nèi)。當(dāng)高壓流體流存在于線路中時(shí)，變換器將暴露在高壓下，但一個(gè)阻擋設(shè)備將保護(hù)變換器以使相對(duì)于其施加的壓力處于低于變換器的過(guò)壓額定值的某一最大值。當(dāng)該線路中具有低壓時(shí)，變換器在其全動(dòng)態(tài)范圍中自由操作并且根據(jù)其高敏感性測(cè)量在給定的患者中需要測(cè)量的各種心臟內(nèi)、靜脈內(nèi)或者間質(zhì)壓力。
參見(jiàn)圖22，在變換器殼體2202內(nèi)設(shè)置變換器2201，還設(shè)有作用在變換器2201上的變換器觸點(diǎn)2203，變換器觸點(diǎn)2203壓靠在變換器的壓緊平面2205上。最后利用膜片觸點(diǎn)2210移動(dòng)變換器觸點(diǎn)2203，膜片觸點(diǎn)2210在高壓管2250內(nèi)并且暴露在任何高壓流體流下，如在管的右底部處由箭頭2290表示。流體壓力通過(guò)壓力傳遞桿2204被施加在變換器觸點(diǎn)2203上，壓力傳遞桿2204通過(guò)膜片觸點(diǎn)2210與膜片2220的平面相連。這樣，為了衛(wèi)生，壓力傳遞桿、膜片觸點(diǎn)、變換器觸點(diǎn)和變換器都避免與流體實(shí)際接觸。與實(shí)際流體接觸的唯一部件是膜片2220。通過(guò)密封環(huán)2291的操作不使流體進(jìn)入變換器殼體2202中，密封環(huán)2291提供用于將變換器殼體插入到高壓管中但使其密封不與其流體連通的裝置。
如圖22中所示，在高壓管中的流體流將在膜片2220上施加壓力，膜片2220將其傳遞到膜片觸點(diǎn)2210上并且利用壓力傳遞桿2204將合力傳送到變換器觸點(diǎn)2203。變換器觸點(diǎn)2203接著將沿著向上的方向被推動(dòng)，施加壓力在變換器2201上。但是，變換器觸點(diǎn)被限制，利用變換器觸點(diǎn)限制器2251可使其施加多少壓力在變換器上，變換器觸點(diǎn)限制器2251是在變換器的外周邊或者周界周?chē)沫h(huán)，它用于阻止變換器觸點(diǎn)進(jìn)行任何其它的向上垂直移動(dòng)。變換器觸點(diǎn)限制器是由本領(lǐng)域已知的任何剛性材料構(gòu)成。盡管它可能不是絕對(duì)剛性的，但變換器觸點(diǎn)限制器將具有剛性遠(yuǎn)大于變換器的彈簧常數(shù)。這樣，相對(duì)而言，變換器觸點(diǎn)限制器提供遠(yuǎn)大于變換器本身的相對(duì)于變換器觸點(diǎn)的向上移動(dòng)的剛性阻力。這使得變換器測(cè)量在零和由變換器觸點(diǎn)限制器對(duì)變換器觸點(diǎn)的向上移動(dòng)的阻擋作用控制的特定最大值之間的任何壓力。當(dāng)然，可由變換器測(cè)量的該最大壓力被設(shè)定在其過(guò)壓額定值以下并且在安全裕度內(nèi)，根據(jù)本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)由給定的設(shè)計(jì)者選擇安全裕度。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，這樣的安全裕度為20％。
這樣一種構(gòu)造使得變換器在生物或者生理狀態(tài)內(nèi)以一種很敏感的方式測(cè)量寬的壓力范圍，諸如在連接高壓管的患者中通常出現(xiàn)的壓力；但是，當(dāng)高壓管2250內(nèi)存在有高壓流時(shí)，諸如在上述血管造影術(shù)中，由變換器讀取的壓力將被蓋在最大壓力下。
圖23示出了圖22中所示的不接觸流體并且是非拋棄性的多次使用的設(shè)備的變換器的部分。
圖24示出了圖22中所示的變換器組件的可拋棄部分，即膜片2420、密封環(huán)2491和不銹鋼管2492。變換器觸點(diǎn)和傳遞桿在不銹鋼管的中空部分內(nèi)向上或者向下移動(dòng)，如由施加在膜片上的壓力確定的。從在圖24中所示的膜片的實(shí)施例中可以看出，它可承受高達(dá)1500psi的壓力，這意味著流體流在這些壓力下是不能滲透的。
圖25和圖26示出了高壓變換器的一個(gè)備選的示例性實(shí)施例。在該實(shí)施例中，變換器探頭(如圖22中所示，是在膜片觸點(diǎn)中的壓力傳遞桿)不向下延伸到高壓管中，但在管層本身處測(cè)量壓力。通過(guò)旋擰在變換器殼體上來(lái)實(shí)現(xiàn)，這與將其插入到高壓管的腔內(nèi)不同。備選的示例性實(shí)施例的功能性是等同的，兩個(gè)實(shí)施例之間的差異僅在于，以使其能夠可靠地測(cè)量壓力的方式將變換器、壓力傳遞桿和膜片觸點(diǎn)插入或者固定在高壓管上的機(jī)構(gòu)。在第二示例性實(shí)施例中，由于沒(méi)有伸入到管的體積中的凸起，因此無(wú)需圖24的金屬管2492。這樣，ECG觸點(diǎn)需要管中的流體的導(dǎo)電路徑。這由ECG金屬引線2581提供，圓形ECG觸點(diǎn)2580與ECG金屬引線2581相連。
以如下的方式使用ECG觸點(diǎn)。在醫(yī)療程序中，導(dǎo)管通常被插入到脈管系統(tǒng)中以測(cè)量壓力、抽血或者注射對(duì)比介質(zhì)或者其它物質(zhì)。在這樣的情況下，導(dǎo)管的管腔通常充填有一種導(dǎo)電液體，例如鹽水、血液或者血管造影術(shù)對(duì)比介質(zhì)。
在某些醫(yī)療程序中，例如血管造影術(shù)，還通常需要獲得心臟電活性的心電圖測(cè)量。例如，這樣一種測(cè)量通常是利用施加在患者的皮膚上的電極或者安裝在導(dǎo)管的外側(cè)上的電極獲得的。通常需要最少兩個(gè)心電圖電極連接到患者上并且隨著時(shí)間推移記錄電極(單個(gè)或者成組)之間的電壓。這些測(cè)量能夠監(jiān)測(cè)患者的狀態(tài)以及特定的心臟異常的診斷，例如缺乏血液流動(dòng)。
在圖25和圖26中所示的示例性實(shí)施例中，來(lái)自于心臟的心電圖(ECG)電極可通過(guò)在患者中的導(dǎo)管的管腔中的導(dǎo)電流體來(lái)獲得。另一個(gè)(返回路徑)電極或者電極的組合可由與患者的皮膚相連的表面電極或者與患者內(nèi)的導(dǎo)管的一側(cè)上的電極來(lái)獲得?；蛘?，兩個(gè)電極引線可由帶有兩個(gè)或者多個(gè)充填導(dǎo)電物質(zhì)的管腔的導(dǎo)管的管腔獲得。
來(lái)自于導(dǎo)管管腔的至少一個(gè)ECG電極的檢測(cè)將使得經(jīng)受這樣的醫(yī)療程序的患者更容易地進(jìn)行ECG測(cè)量，這是因?yàn)樗?jiǎn)化或者清除皮膚電極的需要。也可記錄靜脈內(nèi)ECG，靜脈內(nèi)ECG的記錄可具有診斷的重要性或者具有本領(lǐng)域已知的其它應(yīng)用。
具有手動(dòng)超越控制的梭閥圖27(a)至圖27(c)示出了具有手動(dòng)超越控制的梭閥的一個(gè)示例性實(shí)施例。通常，在上述閥的示例性實(shí)施例中，存在有將鹽水或者對(duì)比介質(zhì)引導(dǎo)到與患者相連的單個(gè)端口的兩位/三通閥。在這樣的系統(tǒng)中，還需要具有遠(yuǎn)離該閥的三位/三通旋塞閥以從相同的患者連接部分抽吸流體并且將流體分配到相同的患者連接部分。這增加成本和復(fù)雜性。圖27中所示的梭閥實(shí)施例通過(guò)增加一個(gè)附加的采樣/抽吸端口2723在一個(gè)閥中結(jié)合了這兩種功能，下面將對(duì)其進(jìn)行描述。圖27的示例性實(shí)施例還使得現(xiàn)有的兩位/三通閥位于可拋棄的裝置的遠(yuǎn)端，實(shí)際上可通過(guò)充填有低粘性的鹽水的管腔代替充填對(duì)比介質(zhì)的管腔來(lái)增加生理壓力波形的精度和保真度。另外，按鈕式閥通常比類(lèi)似的轉(zhuǎn)動(dòng)閥更容易致動(dòng)。
在圖27中所示的梭閥的示例性實(shí)施例中，端口是平行構(gòu)形的。這有助于并置的雙管腔管的使用。參見(jiàn)圖27(a)，其中示出了閥的常態(tài)，其中鹽水端口2720具有與患者輸出端口2721流體連通的開(kāi)放通道。該圖還示出了上述的對(duì)比介質(zhì)端口2722和該實(shí)施例特有的附加端口，即，采樣/抽吸端口2723。參見(jiàn)圖27(b)，梭件按照下列步驟在該圖中向右移動(dòng)。所示的左邊的繞圈較大的彈簧2750具有較高的彈簧常數(shù)。右邊的彈簧2751具有較低的彈簧常數(shù)。在如圖27(a)中所示的正常操作中，具有較低的力常數(shù)的彈簧相對(duì)于具有較高的力常數(shù)的彈簧偏壓梭件2750。但是，在注射過(guò)程中，來(lái)自于進(jìn)入對(duì)比介質(zhì)端口2722的流體壓力相對(duì)于具有較低的力常數(shù)的彈簧2751移動(dòng)梭件以關(guān)閉鹽水端口2720到患者端口2721并且打開(kāi)對(duì)比介質(zhì)端口2722到患者端口2721。在注射完成后，低力常數(shù)彈簧2751再次朝向高力常數(shù)彈簧2750偏壓梭件，這樣再次打開(kāi)患者端口2721和鹽水端口2720之間的連接，同時(shí)關(guān)閉對(duì)比介質(zhì)端口2722和患者端口2721之間的連接。
另外，根據(jù)如圖27(a)中所示的實(shí)施例，當(dāng)需要時(shí)，梭件可被朝向高力常數(shù)彈簧2750進(jìn)一步手動(dòng)偏壓，利用患者端口2721和采樣端口2723之間的旁通連接部2760打開(kāi)采樣/抽吸端口723和患者端口2721之間的連接。這種情況被示出在圖27(c)中。采樣/抽吸端口723和患者端口2721之間的連接的打開(kāi)關(guān)閉另外兩個(gè)端口，即，對(duì)比介質(zhì)端口2722和鹽水端口2720。這樣一種布置提供抽樣、抽血或者給藥。彈簧2750的手動(dòng)偏壓可通過(guò)按鈕或者本領(lǐng)域已知的其它類(lèi)似裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)和釋放。
圖28示出了盤(pán)閥的一個(gè)備選的示例性實(shí)施例。在該示例性實(shí)施例中，變換器的位置被設(shè)置在其閥體內(nèi)。參見(jiàn)圖28(a)，其中設(shè)有輸出端口2821、鹽水端口2820和變換器的引線端口2890，變換器的電引線可通過(guò)變換器的引線端口2890延伸。圖28(b)是圖28(a)的一個(gè)橫截面，其中示出了高壓輸入端口2822、輸出端口2821、鹽水端口2820和示例性的用于變換器的位置2891。在鹽水端口和位置2891處的變換器被盤(pán)元件2802密封與高壓流分離，這里所示的是常態(tài)。圖28(c)輸出了處于打開(kāi)狀態(tài)的盤(pán)，其中高壓流通過(guò)高壓輸入端口2822進(jìn)入。
已經(jīng)參照實(shí)施例、優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，這些實(shí)施例僅是示例性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離由附屬的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍和精神的情況下可對(duì)上述實(shí)施例、優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行各種變型。
權(quán)利要求
1.一種流體閥，它包括第一輸入端口；一個(gè)或者多個(gè)第二輸入端口；以及輸出端口；其特征在于，當(dāng)高壓液體流過(guò)第一輸入端口時(shí)，從第二輸入端口到輸出端口的任何路徑被堵塞，并且閥的一部分或者所有部分是一種彈性體材料。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，高壓流被注射到第一輸入端口中。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述閥以一個(gè)單件的形式被注射模制成型。
4.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，由于閥的彈性部分的形狀變化導(dǎo)致從第二輸入端口到輸出端口的任何路徑被堵塞。
5.如權(quán)利要求4所述的閥，其特征在于，閥的彈性部分的形狀改變需要最小的開(kāi)啟壓力。
6.如權(quán)利要求5所述的閥，其特征在于，開(kāi)啟壓力是彈性部分的硬度和/或彈性的函數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的閥，其特征在于，硬度和/或彈性的變化限定了開(kāi)啟壓力。
8.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，其還包括設(shè)置在第一輸入端口的前面的第一錐形腔用以從第一輸入端口接收流體流；設(shè)置在輸出端口后面的第二錐形腔用以提供流向輸出端口的流體流；以及在第一錐形腔和第二錐形腔之間的彈性盤(pán)部分。
9.如權(quán)利要求8所述的閥，其特征在于，所述彈性盤(pán)具有開(kāi)口，當(dāng)在第一錐形腔中的流體具有一定的開(kāi)啟壓力時(shí)所述開(kāi)口打開(kāi)。
10.如權(quán)利要求9所述的閥，其特征在于，所述開(kāi)口包括一個(gè)或者多個(gè)狹縫。
11.如權(quán)利要求10所述的閥，其特征在于，所述一個(gè)或者多個(gè)第二輸入端口開(kāi)通到第二錐形腔中。
12.一種流體閥，它包括盤(pán)支座；具有狹縫的彈性體閥盤(pán)；閥體；第一輸入端口；一組一個(gè)或者多個(gè)第二輸入端口；以及輸出端口；其中，當(dāng)所述閥盤(pán)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，第一輸入端口與輸出端口和第二輸入端口隔離；以及當(dāng)所述閥盤(pán)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，第二輸入端口與輸出端口和第一輸入端口隔離。
13.如權(quán)利要求12所述的閥，其特征在于，所述閥盤(pán)的狀態(tài)是由通過(guò)第一輸入端口流到閥中的流體在其上施加的壓力來(lái)確定的。
14.如權(quán)利要求13所述的閥，其特征在于，所述閥盤(pán)具有至少一個(gè)開(kāi)口，當(dāng)其進(jìn)入打開(kāi)狀態(tài)時(shí)所述開(kāi)口打開(kāi)。
15.一種雙向流體閥，它包括第一輸入/輸出端口；一個(gè)或者多個(gè)第二輸入端口；以及第三輸入/輸出端口；其中，當(dāng)高壓液體流過(guò)第一輸入/輸出端口時(shí)，從第二輸入端口到第三輸入/輸出端口的任何路徑被堵塞，并且閥的一部分或者所有部分是一種彈性體材料。
16.如權(quán)利要求15所述的閥，其特征在于，進(jìn)入第三輸入/輸出端口和流出第一輸入/輸出端口的流動(dòng)僅可在這樣的流動(dòng)處于回流壓力或者以上的情況下發(fā)生。
17.如權(quán)利要求16所述的閥，其特征在于，所述閥以一個(gè)單件的形式被注射模制成型。
18.如權(quán)利要求15所述的閥，其特征在于，由于閥的彈性部分的形狀變化導(dǎo)致從第二輸入端口到第三輸入/輸出端口的任何路徑被堵塞。
19.如權(quán)利要求16所述的閥，其特征在于，回流壓力使得閥的彈性部分的形狀發(fā)生變化。
20.一種在經(jīng)受很高壓力的環(huán)境中精確測(cè)量施力壓力的方法，它包括使低壓傳感器暴露在生理壓力下；保護(hù)所述低壓傳感器免受高壓的影響，其中，所述保護(hù)包括下列至少一個(gè)步驟(a)使低壓傳感器與接觸高壓的流體隔離；以及(b)限制可由高壓流動(dòng)施加在傳感器上的壓力。
21.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，其還包括變換器位置，其中，當(dāng)高壓液體流過(guò)第一輸入端口時(shí)，從變換器位置到輸出端口的任何路徑被堵塞。
22.一種流體壓力變換器，它包括壓力傳感器；傳感器觸點(diǎn)；以及傳感器觸點(diǎn)限制器；其中，在生理壓力狀態(tài)中，壓力傳感器測(cè)量實(shí)際壓力，在高壓狀態(tài)下，觸點(diǎn)限制器使得壓力傳感器感知小于實(shí)際壓力的固定壓力。
23.如權(quán)利要求30所述的變換器，其特征在于，其還包括用于插入到高壓管中的插入組件。
24.如權(quán)利要求23所述的變換器，其特征在于，所述插入組件包括壓力傳遞元件和外殼，所述外殼伸入管中，并且壓力傳遞元件被封閉在外殼中。
25.如權(quán)利要求24所述的變換器，其特征在于，所述外殼包括一種導(dǎo)電材料。
26.如權(quán)利要求25所述的變換器，其特征在于，其還包括與外殼的電連通的電觸點(diǎn)。
27.一種在經(jīng)受很高壓力的環(huán)境中精確測(cè)量施力壓力的方法，它包括使低壓傳感器暴露在生理壓力下；保護(hù)所述低壓傳感器免受高壓的影響，其中，所述保護(hù)包括使低壓傳感器與接觸高壓的流體隔離，并且這樣的隔離是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)密封閥、帶有空氣凹部的轉(zhuǎn)動(dòng)密封閥、帶有可壓縮材料的轉(zhuǎn)動(dòng)密封閥、帶有孔的套筒閥或者帶有附加的采樣/抽吸端口的梭閥中的至少一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明提出用于解決在高壓系統(tǒng)中測(cè)量生物壓力時(shí)存在的問(wèn)題。為了保護(hù)暴露在處于高于其過(guò)壓極限的壓力下的流體流中的壓力變換器，使用一種新穎的閥以關(guān)閉變換器位于其中的防護(hù)支腿。這樣的閥的各個(gè)實(shí)施例都具有一個(gè)高壓輸入、一個(gè)或者多個(gè)低壓輸入和一個(gè)輸出。在操作中，當(dāng)高壓流體流出現(xiàn)在高壓輸入出現(xiàn)時(shí)，該閥自動(dòng)關(guān)閉低壓輸入?；蛘?，提出一種新穎的變換器系統(tǒng)，該變換器器系統(tǒng)將由變換器感測(cè)的有效壓力自動(dòng)限制在某一最大值。
文檔編號(hào)A61B5/0215GK1617686SQ02827934
公開(kāi)日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2002年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者R·F·威爾遜, D·J·迪雄, M·加巴, K·莫休丁, T·麥克皮克 申請(qǐng)人:阿西斯特醫(yī)療系統(tǒng)有限公司