АППАРАТ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЕРЕКАЧКИ УДЕРЖИВАЮЩЕГО БАЛЛОНЧИКА В МЕДИЦИНСКИХ КАТЕТЕРАХ И УСТРОЙСТВАХ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЯХ
DEVICE FOR PREVENTION OF HOLD DOWN BARREL TRANSFER IN MEDICAL CATHETERS AND DEVICES TO MAINTAIN POSITIVE AIRWAY PRESSURE

Настоящее изобретение относятся к медицинским устройствам с надувными удерживающими баллончиками и, в частности, к аппарату для предотвращения перекачки удерживающих катетер баллончиков в фекальной лечебной системе или в эндотрахеальной трубке.
Из предшествующего уровня техники известны фекальные лечебные системы, одна из них описана в патенте США № 8016816, который выдан 13 сентября 2011 г. Кристоферу Грегори (Christopher C. Gregory). Система, описанная в патенте Грегори, является изделием медицинского назначения, выполненным в виде продолговатого гибкого трубчатого элемента или катетера, имеющего дистальный конец, предназначенный для введения в полость тела человека, например, в прямую кишку через анальный сфинктер. Проксимальный конец катетера подсоединяется к сборнику фекальных отходов.
К наружной поверхности дистального конца катетера прикрепляется надувной баллончик, который служит для удержания дистального конца катетера внутри полости тела. Этот баллончик раздувается до подходящего диаметра текучей средой, такой как воздух, вода или солевой раствор, через трубку или проток в трубчатом теле (далее - проток) для подачи текучей среды, после того как он будет введен в полость тела. Подающий проток подсоединяется к источнику находящейся под избыточным давлением раздувающей текучей среды, такому как шприц. Шприц используется также для вытягивания раздувающей текучей среды через подающий проток, чтобы сдуть баллончик.
Второй проток обеспечивают для доставки смачивающей текучей среды в полость тела. Один конец смачивающего протока продолжается через порт в дистальном конце катетера. Другой конец подсоединяется к источнику смачивающей текучей среды.
Как дистальный конец катетера, так и удерживающий баллончик изготавливаются целиком из мягкого эластичного материала, например, силикона, чтобы не повредить ткань тела.
Удерживающий баллончик окружает дистальный конец катетера и предпочтительно имеет тороидальную форму, будучи полностью раздут. Стенка баллончика может быть изготовлена в своей полностью раздутой форме из материала, который позволяет баллончику раздуваться до его окончательной формы.
Фекальные лечебные системы, использующие надувной удерживающий баллончик, должны использоваться с большой осторожностью, так как они могут оказывать очень высокое давление на ректальную ткань, если удерживающий баллончик будет перекачан. Такое давление возникает в результате того, что объем заполняющей баллончик текучей среды превышает пространство, имеющееся в полости тела. В соответствии с этим для всех фекальных лечебных систем существует максимальный объем для удерживающего баллончика, который каждый изготовитель установил как безопасный. Однако этот максимальный объем баллончика может быть превышен перекачкой баллончика, что приведет в результате к повреждению мягкой ткани, окружающей баллончик.
Подобным образом эндотрахеальные трубки имеют прикрепленный к внешней поверхности дистального конца катетера надувной баллончик, который служит для удержания дистального конца катетера внутри полости тела и создает воздушный затвор в трахее. Баллончик раздувается до подходящего диаметра текучей средой, такой как воздух, через трубку или проток для подачи текучей среды, после того как он вводится в трахею. Подающий проток подсоединяется к источнику находящейся под избыточным давлением раздувающей текучей среды, такому как шприц. Шприц используется также для вытягивания раздувающей текучей среды через подающий проток, чтобы сдуть баллончик. В эндотрахеальной трубке удерживающий баллончик окружает дистальный конец катетера и предпочтительно имеет тороидальную форму, будучи полностью раздут. Стенка баллончика может быть изготовлена в своей полностью раздутой форме из материала, который позволяет баллончику раздуваться до его окончательной формы.
Эндотрахеальные системы, использующие надувной удерживающий баллончик, должны использоваться с большой осторожностью, так как они могут оказывать очень высокое давление на ткань слизистой оболочки в трахее, если удерживающий баллончик будет перекачан. Такое давление возникает в результате того, что объем заполняющей баллончик текучей среды превышает пространство, имеющееся в трахее. В соответствии с этим все эндотрахеальные трубки имеют указанный максимальный объем для удерживающего баллончика, который каждый изготовитель установил как безопасный, или механизмы мониторинга давления. Однако этот максимальный объем баллончика или давление могут быть превышены перекачкой баллончика, что приведет в результате к повреждению мягкой ткани, окружающей баллончик.
Хотя одна коммерчески доступная фекальная лечебная система (Flexi-Seal SIGNAL™ FMS) может быть приобретена с индикатором, который сообщает врачу-клиницисту, когда баллончик правильно заполнен, по-прежнему существуют случаи, в которых врачи-клиницисты имеют изначально перекачанный удерживающий баллончик или добавляют больше текучей среды в баллончик, когда катетер находится в использовании, что приводит в результате к потенциально опасной ситуации.
В другой описанной системе используется катетер с предохранительным клапаном. Однако такой подход не является практически пригодным, поскольку при его использовании часто возникают короткие периоды мышечных сокращений в прямой кишке, что приводит в результате к повышению давления в баллончике. В трахее возникают периоды высокого давления во время дыхательного цикла. Если позволить раздувающей текучей среде вытекать при этих условиях высокого давления, удерживающая функция устройства будет нарушена, и катетер будет вытолкнут или герметизация утеряна. Поэтому ни один из этих подходов не доказал своей успешности.
Другой возможный подход к проблеме перекачки заключается в электронном измерении количества раздувающей текучей среды, поступающей в баллончик. Точное измерение объема текучей среды, проходящей через трубку, требует измерения интенсивности подачи текучей среды и времени, в течение которого подается текучая среда. Эти величины могут быть затем перемножены для вычисления общего объема текучей среды, которая прошла через трубку. Это обычно выполняется путем электронного измерения интенсивности подачи в реальном времени, при котором используются охлаждающая способность текучей среды, проходящей через нагретый зонд, и микропроцессор, осуществляющий вычисления.
Для предотвращения подачи слишком большого количества текучей среды результат этих вычислений должен затем использоваться для управления клапаном или возбуждения сигнала тревоги, препятствующего подаче дополнительного количества текучей среды в баллончик. Ясно, что устройства, использующие этот способ вычисления объема текучей среды, используемой для раздувания баллончика, являются сложными и дорогостоящими. Более того, им сложно учитывать тот факт, что текучая среда может и должна обладать способностью вытягиваться из баллончика, как и подаваться в баллончик, поскольку они не могут легко различать направления потока. Желательны более простые и менее дорогие варианты исполнения, и они обеспечиваются настоящим изобретением.
Настоящее изобретение относится к аппарату, служащему для использования в качестве части фекальной лечебной системы или эндотрахеальной трубки того типа, который включает в себя катетер с надувным удерживающим баллончиком. Этот аппарат используется как часть системы с раздувающей текучей средой, и описаны некоторые разные конфигурации и режимы работы устройства, которые препятствуют перекачке удерживающего баллончика, ограничивая поток раздувающей текучей среды в баллончик катетера до заданного объема или давления.
Краткое изложение сущности изобретения
Предложены два разных базовых подхода для предотвращения перекачки удерживающего баллончика катетера. Один подход включает в себя мониторинг давления текучей среды в баллончике, когда он заполняется от источника находящейся под избыточным давлением текучей среды, и предохранение от поступления дополнительного количества текучей среды в баллончик после того, как будет достигнут заданный уровень давления в баллончике. Другой подход включает в себя мониторинг объема текучей среды, поданной в баллончик, и предохранение от поступления дополнительного количества текучей среды в баллончик после того, как будет обеспечен заданный объем текучей среды в баллончике.
В первом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, использующем подход с мониторингом давления, аппарат вставляется в заправочный порт катетера для предотвращения перекачки удерживающего баллончика катетера путем мониторинга давления в баллончике. Он использует давление в подсоединении текучей среды к баллончику, причем это подсоединение включает в себя возвратный проток, отдельный от подающего протока, чтобы закрыть клапан в заправочной линии и остановить поток текучей среды в баллончик, когда давление в баллончике превысит заданный уровень.
Текучая среда под давлением подается во впускной порт в корпусе аппарата. Клапан в прижимной крышке корпуса прикреплен к основанию корпуса для создания пути с целью переноса текучей среды от впускного порта в корпусе к выпускному порту в корпусе, который подсоединен к подающему протоку баллончика. Клапан использует деформируемый под воздействием давления элемент, который перемещается в положение для оказания давления на гибкую мембрану, чтобы закрыть путь для потока текучей среды с целью предотвращения переполнения удерживающего баллончика.
Деформируемый элемент имеет площадь, значительно превышающую площадь потока под мембраной, что позволяет более низкому давлению в баллончике остановить находящийся под более высоким давлением поток текучей среды. Предпочтительно подвижный элемент, который нажимает на мембрану, имеет куполообразную форму или другую структуру, которая быстро деформируется, когда достигается заданный уровень давления. Наиболее предпочтительно эта структура включает в себя или выполнена в виде защелкивающегося купола, имеющего два устойчивых состояния, так что он может перемещаться между двумя этими положениями, в одном из которых он удален от мембраны и, таким образом, не запирает заправочную линию, а в другом нажимает на мембрану, чтобы запереть поток текучей среды.
Корпус аппарата состоит из двух отформованных частей, между которыми не проходит поток текучей среды, за исключением потока через баллончик катетера. Может быть обеспечен встроенный индикатор, который подает сигнал до или одновременно с закрытием клапана.
Обратный клапан используется для управления путем прохождения потока, чтобы обеспечить удаление текучей среды из баллончика через подающий проток с целью сдувания баллончика. Обратный клапан может быть шаровым, пластинчатым, клапаном типа “утиный нос” или зонтичным клапаном, как будет описано подробно ниже. Обратный клапан может также состоять из двух или более отдельных проточных каналов, используемых в сочетании с гибкой мембраной, как описано в одной версии предпочтительных вариантов реализации.
Предпочтительно деформируемые структуры аппарата являются отформованными из силиконовой резины, полиуретана или другого термопластичного эластомера.
Более конкретно, обеспечен аппарат для предотвращения перекачки удерживающего баллончика катетера в фекальной лечебной системе. Фекальная лечебная система относится к типу, предназначенному для использования с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, имеющим связанный с ним соединитель. Удерживающий баллончик имеет порт текучей среды, выходящий в подающую линию, и порт текучей среды, выходящий в возвратную линию. Корпус аппарата имеет впускной порт текучей среды для подсоединения соединителя, связанного с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, и выпускной порт текучей среды, подсоединенный к подающей линии текучей среды в баллончике. Корпус имеет первую проточную камеру, которая связывает впускной порт текучей среды и выпускной порт текучей среды, чтобы обеспечить поступление текучей среды в удерживающий баллончик во время его раздувания и удаление ее из удерживающего баллончика во время его сдувания. Вторая камера в корпусе подсоединена к возвратному порту текучей среды в баллончике возвратным протоком, так что текучая среда находится под тем же или почти тем же давлением, что и в удерживающем баллончике. Камера поддерживает давление очень близким к давлению в баллончике, поскольку существует очень небольшой поток в возвратной линии, что дает в результате минимальное падение давления по возвратной линии. Обеспечено средство для преграждения потока текучей среды через первую проточную камеру в корпусе, когда давление текучей среды во второй камере корпуса превышает заданный уровень давления.
Средство преграждения потока текучей среды может иметь разные формы. В одном предпочтительном варианте реализации обеспечено подвижное средство для разделения второй, или возвратной, камеры на первый участок, подсоединяемый к возвратному порту текучей среды в баллончике, и второй участок. Подвижное средство перемещается между первым положением, в котором поток текучей среды через первую проточную камеру не преграждается, и вторым положением, в котором поток текучей среды через первую проточную камеру преграждается. Подвижное средство перемещается из своего первого положения в свое второе положение, когда давление текучей среды в первом участке второй камеры превышает заданный уровень давления.
Гибкое средство располагается во втором участке второй камеры. Это гибкое средство определяет нормально открытый участок первой проточной камеры текучей среды. Этот участок первой проточной камеры текучей среды закрывается подвижным средством, нажимающим на гибкое средство, когда подвижное средство находится в своем втором положении.
Первая проточная камера включает в себя первую секцию, подсоединенную к впускному порту текучей среды в корпусе, и вторую секцию, подсоединенную к выпускному порту текучей среды в корпусе. Нормально открытый участок первой проточной камеры текучей среды определяет, по меньшей мере частично, соединение между первой секцией первой проточной камеры и второй секцией первой проточной камеры.
Подвижное средство находится либо в первом положении, либо во втором положении. Имеется средство, связанное с подвижным средством, заставляющее подвижное средство перемещаться по направлению к его первому положению.
В одной версии этого предпочтительного варианта реализации подвижное средство имеет форму куполообразного элемента. Этот куполообразный элемент выполнен из жесткого или полужесткого материала.
Гибкое средство может иметь форму мембраны. Предусмотрено средство, расположенное во втором участке второй проточной камеры, для концентрации воздействия подвижного средства на гибкое средство.
Обеспечено средство для вентиляции второго участка второй камеры, позволяющее выходить воздуху, который в противном случае был бы заперт во втором участке второй камеры под подвижным средством, так что подвижное средство может перемещаться из своего первого положения в свое второе положение.
Однонаправленный обратный клапан расположен между секциями первой проточной камеры. Этот клапан препятствует прохождению потока текучей среды от первой секции первой проточной камеры ко второй секции первой проточной камеры, за исключением потока через соединение, определяемое гибким средством, когда источник находящейся под избыточным давлением текучей среды подсоединяется к впускному порту текучей среды, чтобы раздуть удерживающий баллончик.
Средство, указывающее уровень давления, может быть связано с первым участком упомянутой второй камеры.
В другой версии первого предпочтительного варианта реализации каждая из секций первой проточной камеры подразделена на первую и вторую ветви. Соединение между секциями первой проточной камеры является соединением между первой ветвью первой секции и первой ветвью второй секции. Структура, включающая в себя поверхность, расположенную поверх ветвей, обеспечена для поддержки гибкого средства. Эта поверхность имеет порты, выровненные по отношению к первой и второй ветвям первой секции, и по отношению к первой и второй ветвям второй секции, соответственно. Обеспечен фиксатор для удержания гибкого средства на месте на поверхности структуры. Фиксатор имеет первое отверстие, расположенное поверх портов, выровненных с первой ветвью первой секции и первой ветвью второй секции. Подвижное средство заставляет мембрану закрывать соединение между портом, выровненным с первой ветвью первой секции, и портом, выровненным с первой ветвью второй секции, когда подвижное средство находится во второй позиции.
Гибкое средство имеет отверстие, расположенное поверх порта, выровненного со второй ветвью второй секции. Фиксатор также включает в себя второе отверстие, расположенное поверх отверстия в гибком средстве.
Структура со многими ветвями исключает необходимость в обратном клапане для дискретного наполнения между секциями первой проточной камеры. Это позволяет подвижному средству и гибкому средству препятствовать прохождению потока текучей среды через первую проточную камеру, когда превышается заданный уровень давления, и в то же время позволяет вытягивать текучую среду из баллончика, чтобы сдуть этот баллончик, когда подвижное средство находится в своем первом положении.
Во втором предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения наполняющий объем устанавливается во время раздувания баллончика, и текучей среде, оказавшейся в результате под повышенным давлением, предоставляется возможность выпуска, но только во время процесса раздувания. Это препятствует перекачке удерживающего баллончика, ограничивая количество текучей среды, удерживаемой в баллончике, в соответствии с давлением в баллончике. Во время процесса раздувания текучая среда в баллончике имеет доступ к предохранительному клапану, но текучая среда в баллончике становится изолированной от предохранительного клапана, как только процесс раздувания заканчивается. Таким образом, скачки давления во время нормального использования не сдувают баллончик, и устройство остается жизнеспособным.
Предпочтительная конфигурация не должна допускать соединения между предохранительным клапаном и баллончиком через подающий проток, когда падение давления через подающий проток очень велико во время раздувания. Это высокое падение давления может легко привести в результате к тому, что текучая среда будет вытекать из предохранительного клапана, а не поступать в баллончик.
В одной версии вставление во впускной порт текучей среды в корпусе соединителя, связанного с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, обычно шприцем, открывает два клапана. Первый клапан расположен в первой проточной камере текучей среды между шприцем и удерживающим баллончиком. Этот клапан предохраняет текучую среду от выливания из баллончика при отсоединении шприца. Второй клапан расположен в возвратной от баллончика проточной камере, последовательно с возвратной линией и предохранительным клапаном.
Второй клапан удерживается открытым, только когда шприц подсоединен к порту. Удержание второго клапана открытым позволяет предохранительному клапану предотвратить чрезмерное повышение давления в баллончике. Сдвоенные, приводимые в действие шприцем, клапаны соединяются механически, но путь текучей среды от одного к другому проходит через баллончик, когда они открыты. Когда второй клапан закрывается, поток текучей среды к предохранительному клапану останавливается. Затем давление выравнивается по всей системе, и поток между двумя клапанами становится ненужным.
Механическое открывание второго клапана может быть осуществлено внешним элементом шприца, надавливающим на механический элемент. Это привносит некоторую вероятность воздействия пользователя на механизм, поэтому может быть использована защита этих элементов для предотвращения воздействия пользователя на механизм.
В конкретной конфигурации механизм, который перемещается, когда шприц заставляет первый клапан открываться, раздвигается, действуя как приводной элемент для второго клапана. В клапане, приводимом в действие шприцем, во время подсоединения канюля шприца надавливает на шток клапана, отводя уплотняющую поверхность штока от седла клапана, тем самым открывая клапан и позволяя текучей среде проходить через него. Шток клапана находится под воздействием возвратной и уплотняющей силы со стороны пружины, расположенной или наглухо установленной позади штока.
На штоке имеется выступ, который продолжается через сердцевину пружины и проходит через отверстие в стенке корпуса с уплотнением в другую камеру. Во второй камере выступающий конец штока сопрягается со вторым уплотнением. Когда канюля шприца надавливает на шток, перемещение продолжается ко второй камере, и выступающий конец поднимает второе уплотнение с его седла. Открывание этого второго клапана открывает путь к предохранительному клапану.
Уплотнение между двумя камерами уместно, только когда подсоединен шприц. Для обеспечения этого уплотнения шток обладает соответствующим свойством, позволяющим уплотнять отверстие между камерами, когда шток перемещается в свое открытое положение. Отсоединение шприца позволяет штоку возвратиться в его нормальное положение, закрывая оба клапана и изолируя предохранительный клапан от возвратного пути прохождения потока.
В другой версии механизм, который перемещается, когда шприц заставляет первый клапан открываться, раздвигается, действуя в качестве приводного элемента на второй клапан, который является клапаном типа “утиный нос”. В клапане, приводимым в действие шприцем, во время подсоединения канюля шприца надавливает на шток клапана, отводя уплотняющую поверхность штока от седла клапана, тем самым открывая клапан и позволяя текучей среде проходить через него. Шток клапана находится под воздействием возвратной и уплотняющей силы со стороны пружины, расположенной или наглухо установленной позади штока.
В этой версии на штоке имеется выступ, который продолжается через сердцевину пружины и проходит через стенку с уплотнением в другую камеру. Во второй камере выступающий конец штока сопрягается с боковой стороной клапана типа “утиный нос”. Когда канюля шприца надавливает на шток, перемещение продолжается ко второй камере, и выступающий конец деформирует клапан типа “утиный нос”, открывая его. Открывание этого второго клапана открывает путь для потока текучей среды к предохранительному клапану. Уплотнение между двумя камерами уместно, только когда подсоединен шприц. Отсоединение шприца позволяет штоку возвратиться в его нормальное положение, закрывая оба клапана и изолируя предохранительный клапан от возвратного пути прохождения потока.
В другой версии, если давление в возвратной линии превысит заданное предельное значение, это может проложить путь через зонтичный предохранительный клапан, но только в том случае, если он сможет затем пройти через клапан управления потоком на пути выпуска текучей среды. Клапан управления потоком, который является клапаном типа “утиный нос”, открывается только тогда, когда подсоединяется система подачи текучей среды (шприц). Подсоединение шприца приводит к нажатию на рычаг, который передвигает штырь через клапан типа “утиный нос”, заставляя его открыться, чтобы позволить текучей среде вытекать из системы. Клапан типа “утиный нос” может быть также заменен клапаном управления потоком, приводимым в действие пружиной, который препятствует вытеканию из системы, если штырь не надавливает на клапан, открывая его. Клапан управления потоком и предохранительный клапан могут быть взаимозаменяемыми по их порядку следования в возвратной линии без оказания вредного влияния на функционирование системы.
В другой версии давление в возвратной линии используется для закрывания клапана в заправочном порту с целью предотвращения переполнения баллончика. Поток в возвратной линии во вторую камеру оказывает давление на зону под куполом. Когда давление окажется достаточным, чтобы преодолеть возвратную силу подвижной мембраны и возвратную силу купола, шток оттягивается и прижимается к седлу второго клапана, останавливая поток. Высокое давление в первой камере будет подталкивать шток в закрытое положение, если отсутствует уравновешивающее воздействие двух уплотнений подвижной мембраны. Единственными силами, действующими на шток, являются тянущая сила купола мембраны и сила пружин мембранных уплотнений.
В другом варианте реализации давление в возвратной линии используется для раздувания возвратного баллончика, который воздействует на систему клапанов, чтобы остановить поток в удерживающий баллончик. Возвратный баллончик расширяется под давлением и оттягивает шток, закрывая клапан и останавливая поток в удерживающий баллончик. К тому же текучая среда, подаваемая через люэровский клапан, только заставляет второй клапан более плотно закрываться. Вытягивание текучей среды из подающей проточной камеры будет создавать достаточный вакуум для преодоления уплотнения второго клапана, открывая его и позволяя отводить текучую среду из катетера.
Возвратный баллончик предпочтительно имеет тороидальную или кольцеобразную форму со штоком, проходящим через центральное отверстие. Вполне пригодны и другие конфигурации возвратного баллончика, такие как близкие к С-образной форме, обеспечивающей легкую сборку.
В другой версии настоящего варианта реализации давление в возвратной линии используется для раздувания возвратного баллончика, который обжимает участок трубчатой структуры в пути подачи текучей среды. Возвратное давление текучей среды расширяет возвратный баллончик. Расширяющийся возвратный баллончик прижимает прижимную пластину к изгибу подающей трубки, зажимая ее и останавливая поток. Большая площадь возвратного баллончика и малая площадь подающей трубки позволяют низкому возвратному давлению запирать подающую трубку с высоким давлением. Отдельный однонаправленный клапан, соединяющий входную сторону подающей трубки текучей среды с возвратной линией, позволяет вытягивать текучую среду из системы, уменьшая давление в возвратном баллончике и тем самым вновь открывая подающую трубку.
В другом варианте реализации давление в возвратной линии используется для изгибания гибкого элемента. Гибкий элемент заставляет клапан закрывать порт в линии раздувания удерживающего баллончика. Гибкий элемент может быть подсоединен к клапану через толкатель. Толкатель может быть прикреплен или не прикреплен либо к гибкому элементу, либо к клапану. Клапан может быть тарельчатым клапаном со штоком, при этом шток включает в себя средство уплотнения, которое предотвращает утечку текучей среды из системы.
Альтернативно клапан может быть закрыт посредством гибкой диафрагмы, баллончика или любого гибкого элемента, который деформируется достаточной силой, когда находится под давлением, чтобы приложить уплотняющее усилие к клапану. Гибкий элемент может прижиматься к приподнятой над центром пружине, которая перемещается, когда к ней прикладывается заданная по величине сила. Эта пружина позволяет клапану оставаться открытым, пока он не будет вынужден закрыться под воздействием достаточного давления баллончика.
Пружина может быть дисковой, куполообразной, пластинчатой или пружиной любой конфигурации, которая может значительно изгибаться под действием заданной силы. Пружина может быть выполнена с возможностью возврата к своему положению в состоянии покоя, как только приложенная к ней сила упадет ниже порогового уровня. Или это может быть пружина с двумя устойчивыми состояниями, которая требует возврата в исходное состояние вручную. Такая конфигурация позволяет клапану оставаться полностью открытым независимо от давления заправки или интенсивности подачи при заправке и заставляет его быстро закрываться, когда давление в баллончике достигает желаемого уровня, независимо от давления или интенсивности подачи при заправке.
Возвращаясь теперь к подходам с мониторингом объема, вместо использования электроники в одном предпочтительном варианте реализации используется индикатор потока типа лопастного колеса для приведения в действие механизма, который контролирует объем. Весь поток внутри и вне баллончика принуждается к прохождению через лопастное колесо или подобный компонент. Текущая через колесо текучая среда заставляет его вращаться. Если текучая среда является несжимаемой и не может просачиваться вокруг колеса, число оборотов будет точно указывать количество текучей среды, прошедшей через устройство. Движение колеса затем используется для приведения в действие штока клапана, который перекрывает поток, как только будет достигнут заданный полный объем. Между колесом и клапаном имеется аккумулятор гибкой конструкции, так что достаточное количество текучей среды может быть отведено (из аккумулятора) при закрытом клапане, с тем чтобы колесо могло открыть клапан для отвода текучей среды.
В другом предпочтительном варианте реализации удерживающий баллончик поставляется в закрытом состоянии с уже находящимся в системе максимально допустимым количеством раздувающей текучей среды. Раздувающая система имеет резервуар, который постоянно подсоединен к подающей линии. После того как удерживающий баллончик вставляется, текучая среда передается из внешнего резервуара во внутренний удерживающий баллончик, и соединительный клапан закрывается. Для удаления текучая среда передается обратно из удерживающего баллончика во внешний резервуар. Поскольку устройство должно быть повторно надуваемым, этот процесс может повторяться.
Ряд структур может быть использован для работы в качестве резервуара. Резервуар может быть сжимаемой структурой, которую врач-клиницист сжимает или прикладывает к ней давление, чтобы подать текучую среду в удерживающий баллончик. Сжимаемый резервуар является либо приводимым в действие пружиной, либо подпружиненной структурой, так что он может вытягивать текучую среду для ее удаления. Такая структура может также работать совместно с реагирующим на давление индикатором, что позволяет адаптировать заправочный объем до количества текучей среды в резервуаре менее полного количества.
В альтернативной версии резервуар подобен шприцу с гофрированным участком. Врач-клиницист прикладывает силу к гофрированному участку, чтобы подать текучую среду в удерживающий баллончик или удалить текучую среду из удерживающего баллончика. Шприц прикреплен постоянно, так что используется клапан или зажим для удержания текучей среды в резервуаре или баллончике.
Настоящее изобретение может быть также использовано с другими медицинскими катетерами, чтобы ограничить заправочный объем конкретным объемом или давлением, при этом медицинский катетер имеет заправляемый текучей средой баллончик с требуемой защитой от переполнения.
Краткое описание нескольких видов чертежей
Для решения этих и других подобных задач, которые могут при этом возникнуть, настоящее изобретение относится к аппарату для предотвращения перекачки удерживающего баллончика катетера в фекальной лечебной системе или в эндотрахеальных трубках, описанному подробно в последующей спецификации и представленному в прилагаемых пунктах формулы изобретения, рассматриваемых совместно с сопроводительными чертежами, на которых подобные позиции относятся к подобным частям и на которых:
Фиг. 1 - вид сбоку типичной фекальной лечебной системы с препятствующим перекачке аппаратом согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 - вид в разрезе катетера фекальной лечебной системы, показанной на фиг. 1.
Фиг. 3 - вид в разрезе первой версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 4 - вид в разрезе второй версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 5 - вид в разрезе третьей версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 6 - изображение в разобранном виде четвертой версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 7 - вид в разрезе четвертой версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, показанного на фиг. 6.
Фиг. 8a-8c - изображения, показывающие детали ветвей и пути прохождения потока в четвертой версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представленного на фиг. 7.
Фиг. 9 - вид в разрезе первой версии второго предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 10 - вид в разрезе второй версии второго предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 11 - вид в разрезе первой версии третьего предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 12 - вид в разрезе второй версии третьего предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 13 - вид в разрезе третьей версии третьего предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 14 - вид в разрезе четвертой версии третьего предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 15 - вид в разрезе первой версии четвертого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 16 - вид в разрезе второй версии четвертого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 17 - вид в перспективе второй версии четвертого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 18 - вид в разрезе первой версии пятого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий одно и то же во время и после раздувания баллончика.
Фиг. 19 - вид в разрезе второй версии пятого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 20 - вид сбоку шестого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий аппарат во время раздувания.
Фиг. 21 - вид сбоку шестого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий аппарат после раздувания.
Фиг. 22 - вид в перспективе шестого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 23 - изображение в разобранном виде шестого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг. 24 - укрупненный вид, показывающий кулачковый толкатель клапана в шестом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения в закрытом положении.
Фиг. 25 - укрупненный вид, показывающий кулачковый толкатель клапана в шестом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения в открытом положении.
Фиг. 26 - вид в перспективе седьмого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий сжимаемый резервуар до раздувания баллончика.
Фиг. 27 - вид в перспективе седьмого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий сжимаемый резервуар после раздувания баллончика.
Фиг. 28 - вид в перспективе седьмого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий сжимаемый резервуар во время сдувания баллончика.
Фиг. 29 - вид в перспективе восьмого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий герметичный шприц, являющийся источником текучей среды, до раздувания баллончика.
Фиг. 30 - вид в перспективе восьмого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, представляющий герметичный шприц, являющийся источником текучей среды, во время раздувания баллончика.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение направлено на применение в качестве части трубчатого медицинского устройства, которое использует надувной удерживающий баллончик. Основные компоненты одной такой системы показаны на фиг. 1. Эта система является изделием медицинского назначения, выполненным в виде продолговатого гибкого трубчатого элемента или катетера, обозначаемого в общем случае буквой A и имеющего дистальный конец 10, который вводится в полость тела, например, в прямую кишку, через анальный сфинктер или в трахею через рот. Проксимальный конец 12 катетера A подсоединяется к сборнику, обозначаемому в общем случае буквой B, для сбора фекальных отходов, или к респираторной лечебной системе для эндотрахеальной трубки. К внешней поверхности дистального конца 10 катетера A прикреплен надувной удерживающий баллончик 14 низкого давления, показанный в раздутом состоянии.
Баллончик 14 раздувается до подходящего диаметра текучей средой, такой как воздух, вода или соляной раствор, через подающий проток 16 текучей среды, после того как баллончик вводится в полость тела, так что дистальный конец катетера удерживается на месте внутри полости тела. Один конец подающего протока 16 подсоединяется к источнику находящейся под избыточным давлением раздувающей текучей среды, показанному на чертеже в виде шприца 18. Шприц используется также для вытягивания раздувающей текучей среды, чтобы сдуть баллончик, через подающий проток 16. Могут использоваться другие источники текучей среды вместо шприца, такие как сжимаемый резервуар или механический насос.
Может быть обеспечен проток 20 смачивания для доставки смачивающей текучей среды в полость тела. Один конец протока 20 смачивания продолжается через порт в дистальном конце 10 катетера A. Другой конец подсоединяется к источнику смачивающей текучей среды (не показан).
Как дистальный конец 10 катетера A, так и баллончик 14 выполнены целиком из мягкого эластичного материала, например, силикона, чтобы не нанести повреждения какой-либо ткани тела.
Баллончик 14 окружает дистальный конец 10 катетера A и предпочтительно имеет тороидальную форму, будучи полностью раздутым. Подающий проток 16 подсоединяется к баллончику 14 через впускной порт 14 текучей среды, прилегающий к дистальному концу 10 катетера, что позволяет вводить раздувающую текучую среду в баллончик 14, чтобы раздуть баллончик, и отводить ее из баллончика, чтобы сдуть баллончик.
Аппарат по настоящему изобретению, обозначаемый в общем случае буквой C, подсоединяется между источником находящейся под избыточным давлением раздувающей текучей среды, в данном случае шприцем 18, и другим концом 24 подающего протока. Давление текучей среды внутри баллончика 14 ограничивается до заданного уровня давления аппаратом C, так что баллончик не может оказывать давление свыше заданного уровня на окружающую ткань, которое могло бы нанести вред пациенту. Когда баллончик раздувается раздувающей текучей средой, аппарат C исключает возможность перекачки баллончика, препятствую поступлению дополнительного количества текучей среды в баллончик, когда давление текучей среды в баллончике достигает заданного уровня.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения аппарат C подсоединяется к баллончику 14 вторым, возвратным, протоком 26 через возвратный порт 28 текучей среды в баллончике, так что аппарат C может осуществлять мониторинг давления в баллончике. Как лучше всего видно на фиг. 2, где показано сечение катетера A, подающий проток 16 и возвратный проток 26 продолжаются раздельно и бок о бок друг с другом между аппаратом C и баллончиком, предпочтительно внутри внешнего профиля катетера.
В некоторых предпочтительных вариантах реализации изобретения давление в возвратной линии используется для изгибания гибкого элемента, который действует как клапан. Гибкий элемент воздействует на уплотнение, которое закрывается, чтобы заблокировать линию раздувания баллончика, когда давление в возвратном протоке 26 и, следовательно, в баллончике 14 превышает заданный уровень. Клапан может быть заперт посредством мембраны, диафрагмы, баллончика или любого гибкого элемента, который деформируется под воздействием достаточной силы, когда на него оказывается давление, чтобы приложить запирающую силу к клапану.
Гибкий элемент может приводиться в действие приподнятым над центром пружинным элементом, который смещается, когда к нему прикладывается заданная сила. Реагирующий на давление пружинный элемент позволяет клапану оставаться открытым до тех пор, пока он не будет принужден закрыться под воздействием достаточного давления баллончика. Пружинный элемент может иметь форму диска, купола, листовой пружины или пружины любой конфигурации, которая может значительно смещаться, когда к ней прикладывается заданная сила.
Пружинный элемент может быть выполнен с возможностью возврата в свое положение покоя, как только приложенная сила упадет ниже порогового уровня. Или он может иметь форму элемента с двумя устойчивыми состояниями, при которой требуется возврат в исходное состояние вручную. Такая конфигурация позволяет клапану оставаться полностью открытым независимо от давления заправки или интенсивности подачи при заправке и заставляет его быстро закрываться, когда давление в баллончике достигает желаемого уровня, независимо от давления заправки или интенсивности подачи при заправке. Альтернативный путь прохождения потока может быть обеспечен однонаправленным обратным клапаном, что позволяет удалить текучую среду из системы для сдувания удерживающего баллончика, когда это необходимо.
На фиг. 3 представлен вид в разрезе конфигурации первой версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения. Аппарат имеет форму корпуса 30, который включает в себя основание 32 и прижимную крышку 34. Корпус 30 подсоединен как к подающему протоку 16, так и к возвратному протоку 26 баллончика катетера.
Основание 32 включает в себя первую проточную камеру 40, которая включает в себя секции 40a и 40b. Проточная камера 40 продолжается по всей длине корпуса 30 между впускным портом 42 текучей среды, который служит для установки на него соединителя, связанного с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, и выпускным портом 44 текучей среды, который подсоединяется к концу 24 подающего протока 16. Она обеспечивает соединение по текучей среде между источником находящейся под избыточным давлением раздувающей текучей среды и впускным отверстием 22 баллончика. Клапан (не показан на этом чертеже) вжимается в гнездо, которое образует впускной порт 42, обеспечивая соединение корпуса с подающим устройством текучей среды, таким как шприц 18.
Прижимная крышка 34 имеет вторую камеру 46, которая включает в себя секции 46a и 46b. Секция 46a этой камеры подсоединяется к возвратному порту 48, который, в свою очередь, подсоединен к возвратному протоку 26 и, следовательно, к баллончику 14 через возвратный порт 28 текучей среды. Таким образом, давление текучей среды в проточной камере 46 по существу такое же, что и давление в баллончике. Гибкий клапанный элемент располагается под секцией 46b камеры, как поясняется ниже. Заглушка 36 используется для запирания отверстия в прижимной крышке 34 на конце секции 46a, что требуется для вытягивания литого сердечника.
В этом предпочтительном варианте реализации гибкий элемент имеет форму гибкой мембраны 50 клапана, которая приклеивается к верхней поверхности основания 32, так что когда прижимная крышка 30 устанавливается поверх основания 32, мембрана 50 располагается под секцией 46b. Внутри основания 32 имеются разнесенные друг от друга параллельные каналы 52 и 54, продолжающиеся соответственно от секций 40a и 40b проточной камеры. Каналы 52 и 54 заканчиваются в отстоящих друг от друга местах под мембраной 50. Соответственно образуется соединение по текучей среде между секцией 40a проточной камеры и секцией 40b проточной камеры через канал 52, под мембраной 50 и через канал 54.
При нормальной заправке текучая среда течет в секцию 40a проточной камеры из источника находящейся под избыточным давлением текучей среды через встроенный клапан (не показан на чертеже) во впускной порт 42. Давление прижимает шарик 56 заправочного обратного клапана внутри секции 40a проточной камеры к отверстию между секциями 40a и 40b проточной камеры, закрывая это отверстие. Это принуждает текучую среду течь вверх через канал 52, под мембраной 50, поверх и обратно вниз по каналу 54 в секцию 40b проточной камеры. Затем текучая среда вытекает через порт 44 и через подающий проток 16 в баллончик катетера.
Возвратное давление возвращается от баллончика к аппарату C через возвратный проток 26. Возвратный проток соединяется с возвратным портом 48 корпуса, так что камера 46a принимает давление от баллончика 14. Давление нарастает в секции 46b камеры до тех пор, пока не будет достигнут критический уровень для щелчка купола 58 индикатора, расположенного на верхней поверхности прижимной крышки. В этот момент купол 58 расширяется наружу, указывая на то, что было достигнуто соответствующее давление.
Внутри секции 46b камеры расположен куполообразный реагирующий на давление клапанный элемент 60. Элемент 60 располагается поверх мембраны 50 и разделяет секцию 46b камеры на два участка 62 и 64. Участок 62 секции 46b проточной камеры подсоединяется к возвратному протоку через секцию 46a камеры и порт 48.
По мере того как раздувание удерживающего баллончика продолжается, давление в участке 62 секции 46b камеры возрастает до тех пор, пока не сжимается реагирующий на давление клапанный элемент 60, прижимая мембрану 50 вниз к верхней поверхности основания 32, в точке между концами каналов 52 и 54, чтобы закрыть соединение по текучей среде между каналами 52 и 54, останавливая поток текучей среды в баллончик. Для того чтобы позволить элементу 60 сжаться, воздуху под мембраной 60 должно быть позволено выйти. Это осуществляется через канал 66 сброса давления, который удаляет воздух из участка 64 секции 46b камеры во внешнюю среду.
Для опустошения баллончика текучая среда вытягивается через впускной порт 42. Снижение давления приводит к оттягиванию шарика 56 заправочного обратного клапана от отверстия между секциями 40a и 40b, позволяя текучей среде вытекать непосредственно из секции 40b проточной камеры в секцию 40a проточной камеры вокруг шарика 56. Это создает также всасывающее действие, которое будет прижимать мембрану к верхней поверхности основания 32.
Реагирующий на давление элемент 60 может быть выполнен в виде структуры или соединен со структурой с двумя устойчивыми состояниями, такой как защелкивающийся купол или другая, из любых вариантов реализации, описанных здесь. Предпочтительно реагирующий на давление элемент выполняется с возможностью осуществления защелкивания, останавливающего поток, обеспечивая различие между открытым и закрытым состояниями клапана более четко и явно, когда путь прохождения потока будет либо полностью открыт, либо полностью закрыт при достижении заданного давления, независимо от того, насколько быстро наполняется баллончик. Можно также изготавливать такой элемент с двумя устойчивыми состояниями, чтобы обеспечить звуковую индикацию для пользователя, что клапан закрыт.
Элемент 60 может работать согласованно с отдельным пружинным элементом 68, как показано на фиг. 4. На фиг. 4 представлен вид в разрезе второй версии первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения. Эта версия подобна первой версии, представленной на фиг. 3, с добавлением куполообразного пружинного элемента 68, расположенного под элементом 60. Элемент 68 может иметь в себе несколько отверстий, как показано. Элемент 68 принуждает элемент 60 занять положение, показанное на чертеже, удаленное от мембраны 50.
Для того чтобы помочь принудительному закрытию соединения между каналами 52 и 54, когда элемент 60 перемещается под воздействием повышенного давления в участке 62 секции 46b камеры в положение напротив мембраны 50, может быть обеспечена выступающая часть 70 на элементе 68. Выступающая часть 70 сосредоточивает усилие со стороны элемента 60 на мембране 50 в точке соединения по текучей среде между каналами 52 и 54. Эта сосредоточивающая усилие функция может выполняться отдельным компонентом, элементом, объединенным с элементом 60, или выступом, встроенным в пружинный элемент, как показано.
Заправка под высоким давлением останавливается выигрышем в величине прилагаемого усилия большого реагирующего на давление клапанного элемента 60, противодействующего малой открытой площади под мембраной 50. Давление со стороны заправочного шприца может достигать 1000 мм рт. ст., так что если желаемое давление отсечки составляет 35 мм рт. ст., то требуется отношение 29 или более. Если каналы 52 и 54 имеют диаметр, например, 2 мм, открытая площадь под мембраной может быть ограничена до около 18 кв.мм. Это означает, что реагирующий на давление элемент должен иметь площадь около 522 кв.мм или диаметр около 13 мм. Меньшие отношения могли бы быть приемлемы, если защелкивающая отсечка была бы достаточно четким изменением, указывающим на то, что заправка должна прекратиться. Бульшие отношения могут быть желательны, если используется защелкивающийся пружинный элемент, так как может потребоваться дополнительное усилие для изменения состояния пружинного элемента.
На фиг. 5 представлена третья версия первого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения. Эта версия аппарата подобна представленной на фиг. 3 со следующими исключениями. Как основание 32, так и прижимная крышка 34 имеют несколько отличающуюся форму. В частности, крышка 34 имеет выступающий верхний участок 59, окружающий V-образный индикатор 58 давления. Элемент 60 и отдельный пружинный элемент 68 заменены реагирующим на давление клапанным элементом 61 с двумя устойчивыми состояниями, имеющим вид защелкивающегося купола усеченной конической формы. Кроме того, в этой версии отдельный концентрирующий диск 72 расположен поверх мембраны 50.
В четвертой версии первого предпочтительного варианта реализации, представленной на фиг. 6 и 7, созданы два отдельных пути прохождения потока между впускным портом 42 текучей среды и выпускным портом 44 текучей среды, один для раздувания, другой для сдувания. Создание отдельных путей прохождения потока текучей среды исключает необходимость в наличии отдельного обратного клапана, такого как шарик 56 заправочного обратного клапана, с секцией 40b проточной камеры.
В этой версии корпус 30 аппарата имеет форму полого цилиндрического элемента 30a, который имеет жесткую верхнюю поверхность 80, на которую опирается гибкий элемент в форме мембраны 50. Поверхность 80 имеет четыре отверстия или порта, которые расположены над концами ветвей каналов, которые соединяют секции 40a и 40b проточной камеры, как поясняется ниже. В этой версии в мембране 50 имеется отверстие 82.
Жесткий или полужесткий фиксатор 84, имеющий форму диска, расположен над мембраной 50, чтобы удерживать мембрану на месте на поверхности 80. Фиксатор 84 может закрепляться по месту любым подходящим образом, например, запорами, защелками или присоединением его к корпусу 30a. Фиксатор поддерживает уплотняющий контакт между мембраной 50 и поверхностью 80 корпуса. Он включает в себя признаки, которые определяют зоны, в пределах которых мембрана может изгибаться, и допускает поток под ним между желаемыми ветвями. В частности, фиксатор 84 имеет овальное отверстие 86, которое позволяет мембране изгибаться и допускает поток под мембраной между ветвями 52a и 54a и, следовательно, от впускного порта 42 к выпускному порту 44. Кроме того, фиксатор 84 имеет овальную выемку 88 на его нижней стороне, которая также позволяет мембране изгибаться и допускает поток под мембраной между ветвями 54b и 52b и, следовательно, от выпускного порта 44 к впускному порту 42.
Как лучше всего видно на фиг. 8a-8c, управление направлением потока между секциями 40a и 40b проточной камеры может быть достигнуто созданием двух отдельных путей прохождения потока. Для того чтобы сделать это, каждый из каналов 52 и 54 разделяется на две ветви, 52a и 52b, и 54a и 54b, соответственно, как показано на фиг. 8a.
Пути прохождения потока под мембраной 50, между ветвями 52a и 54a, и между ветвями 54a и 54b отделяются друг от друга либо фиксатором 84, либо избирательным прикреплением мембраны к поверхности 80 седла клапана. Отверстие 82 в мембране 50 выравнивается относительно конца ветви 52b, как показано на фиг. 7. Зона над мембраной между ветвями 54b и 52b огораживается выемкой 88, которая препятствует текучей среде, проходящей через отверстие 82, выходить из этой зоны.
Как лучше всего видно на фиг. 8b, во время раздувания текучая среда может протекать из ветви 52a к ветви 54a под участком мембраны 50, выровненным относительно отверстия 86 в фиксаторе 84. Как только будет достигнуто заданное давление текучей среды в удерживающем баллончике, это давление будет присутствовать в участке 62 секции 46b проточной камеры (см. фиг. 7) и принуждать элемент 60 перемещаться из его нормального положения, удаленного от мембраны 50, которое показано на чертеже, во второе положение, преодолевая противодействие пружины 68. Перемещение элемента 60 и пружинного элемента 68 в это второе положение заставляет выступ 70 на пружине 68 перемещаться через отверстие 86 в фиксаторе 84, надавливая на выровненный участок мембраны 50 в направлении поверхности 80 и отсекая поток от ветви 52a к ветви 54a таким же образом, как в упомянутых выше версиях того же предпочтительного варианта реализации. Альтернативно выступ 70 может устанавливаться на верхней поверхности мембраны соосно с ветвью 52a.
Как только соединение между ветвями 52a и 54a прерывается, давление текучей среды направляется через ветвь 52b и отверстие 82 в мембране 50. При этом поверхность мембраны 50 прижимается поверх ветви 54b и ограничивается выемкой, что препятствует протеканию текучей среды в ветвь 54b. При этом условии вытекание текучей среды из выпускного порта 44 предотвращается.
Когда текучая среда отводится из баллончика, как показано на фиг. 8c, текучая среда течет в корпус 30a через выпускной порт 44, проходит через ветвь 54b, под мембраной 50 в ветвь 52b и выходит из впускного порта 42 текучей среды.. При этом условии отрицательное давление в ветви 52a удерживает мембрану 50 прижатой к поверхности 80, и поток через корпус проходит между ветвью 54b и ветвью 52b, и в заключение в секцию 40a проточной камеры и впускной порт 42. При этом условии отверстие 82 в мембране 50 обеспечивает выравнивание давления с обеих сторон мембраны. Это препятствует запиранию мембраной потока между ветвями 54b и 52b.
Первая версия второго предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения представлена на фиг. 9. В этой версии корпус 30b аппарата C имеет впускной порт 42 текучей среды, выпускной порт 44 текучей среды, подсоединенный к впускному отверстию текучей среды в баллончике 14 подающим протоком 16, проточную камеру 40, продолжающуюся от подающего порта 42 текучей среды к возвратному порту 44 текучей среды, проточную камеру 46 и возвратный порт 48, соединяющий проточную камеру 46 с баллончиком 14 возвратным протоком 26, как в первом предпочтительном варианте реализации, но с несколько другим расположением.
Однако во втором предпочтительном варианте реализации предохранительный клапан 90 располагается в секции 46b проточной камеры, позволяя избыточному количеству текучей среды выходить из баллончика, но только во время раздувания баллончика. Поток текучей среды из баллончика через возвратный порт 48 и секцию 46a проточной камеры в секцию 46b проточной камеры преграждается парой клапанов 92 и 94. Клапаны 92 и 94 соединены механически, чтобы работать совместно, соединителем 96, который продолжается через канал 98 между проточной камерой 40 и проточной камерой 46.
Первый клапан 92 расположен в секции 40a проточной камеры между впускным портом 42 текучей среды и секцией 40b проточной камеры, которая, в свою очередь, соединена с выпускным портом 44 текучей среды. Второй клапан 94 расположен в канале 98 между секциями 46a и 46b проточной камеры, и, таким образом, между возвратным портом 48 (и, следовательно, выпускным отверстием 28 баллончика) и предохранительным клапаном 90. Соединитель 96 принуждает первый клапан 92 и второй клапан 94 перемещаться вместе из закрытого положения в открытое положение (показанное на чертеже) в ответ на подсоединение соединителя к источнику находящейся под избыточным давлением текучей среды, показанному на этом чертеже в виде канюли 18 шприца, вставленной во впускной порт 42 текучей среды в корпусе.
Соединитель 96 может быть выполнен в виде механического средства, продолжающегося между секцией 40b проточной камеры и секцией 46b проточной камеры. Уплотнение 100 обеспечено для запирания канала 98, с тем чтобы текучая среда не могла перетекать из секции 40b проточной камеры в секцию 46b проточной камеры.
Пружинное средство 102, связанное с клапаном 92, обеспечено для принуждения клапана 92 и клапана 94 к перемещению из открытого положения в направлении закрытого положения.
Во второй версии второго предпочтительного варианта реализации, представленной на фиг. 10, клапан 94 заменен клапаном 104 типа “утиный нос”, который открывается посредством боковой деформации клапана. В других отношениях структура и работа аппарата по существу такие же, как и в первой версии второго предпочтительного варианта реализации.
В третьем предпочтительном варианте реализации предохранительный клапан исключен, и клапан в секции 40a камеры больше не приводится в действие, чтобы открыться в ответ на вставление во впускной порт 42 текучей среды соединителя, связанного с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды. Однако по-прежнему имеется подпружиненный клапан 110, включающий в себя пружину 112, который связан с впускным портом 42 текучей среды, для предотвращения вытекания текучей среды через этот порт, когда соединитель отсутствует.
В первой версии третьего предпочтительного варианта реализации, представленной на фиг. 11, средство предотвращения потока текучей среды включает в себя нормально открытый клапан 114, расположенный в проточной камере 40 между впускным портом 42 текучей среды и выпускным портом 44 текучей среды. Участок внешней стенки корпуса 30c, который определяет камеру 46, имеет отверстие 116. В отверстии 116 в стенке корпуса располагается гибкое средство, такое как мембрана или диафрагма 118, которое способно перемещаться между позицией, показанной на чертеже, и позицией расширения в направлении стрелки. В стенке имеется также отверстие 120, которое определяет проточную камеру 40, и отверстие 122 между проточной камерой 40 и проточной камерой 46. Отверстия 120 и 122 выровнены относительно друг друга и относительно отверстия 116. Гибкие уплотнения 124 и 126 обеспечены для запирания отверстий 120 и 122, соответственно.
Соединитель 128 продолжается между гибким средством 118 и клапаном 114, так что клапан 114 перемещается этим гибким средством 118. В положении, показанном на чертеже, клапан 114 открывает проточную камеру 40 и позволяет текучей среде протекать между впускным портом 42 текучей среды и выпускным портом 44 текучей среды, обеспечивая раздувание баллончика. Однако когда давление в баллончике, а следовательно и в камере 46, превысит заданный предел, гибкое средство 118 будет перемещаться в свое расширенное положение в направлении стрелки. Это приведет к тому, что соединитель 128 закроет клапан 114, предотвращая поступление дополнительного количества текучей среды в баллончик. Соединитель 128 может свободно перемещаться через отверстия 120 и 122, без какой-либо передачи текучей среды через эти отверстия благодаря уплотнениям 124 и 126.
Во второй версии третьего предпочтительного варианта реализации, представленной на фиг. 12, нормально открытый клапан 114 по-прежнему присутствует в проточной камере 40 и по-прежнему позволяет раздувать баллончик до достижения заданного уровня давления. Однако в этой версии клапан 114 установлен на гибком уплотнении 115, и отверстие 116 во внешней стенке корпуса и гибкое средство 118 заменены гибким средством 130, расположенным в камере 46, которое перемещается между своим нормально открытым положением и вторым положением, которое показано на этом чертеже. Средство 130 в этой версии может иметь форму диафрагмы. Чертеж требует уточнения.
Соединительное средство 128 соединяет гибкое средство 130 и клапан 114 для закрывания клапана 114, когда гибкое средство 130 перемещается из своего нормально открытого положения во второе положение, показанное на чертеже, под воздействием давления текучей среды в камере 46, превышающего заданный уровень.
В третьей версии третьего предпочтительного варианта реализации, представленной на фиг. 13, гибкое средство 130 имеет форму средства с двумя устойчивыми состояниями, предпочтительно форму куполообразного элемента 132. Куполообразный элемент 132 может быть выполнен из жесткого или полужесткого материала. На этом чертеже клапан 114 показан в своем нормально открытом положении, но он перемещается в положение, закрывающее проточную камеру 40, в ответ на превышение заданного уровня давления в проточной камере 46.
В четвертой версии третьего предпочтительного варианта реализации, представленной на фиг. 14,гибкое средство 130 имеет форму диафрагмы 130, которая располагается между куполообразным элементом 132 и камерой 46. На этом чертеже куполообразный элемент 132 показан в своем изогнутом положении, закрывающем клапан 114, с тем чтобы дополнительное количество текучей среды не могло подаваться в баллончик через проточную камеру 40.
В четвертом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения надувной возвратный баллончик, подсоединенный к удерживающему баллончику 14 через возвратный проток 26 и возвратный порт 48 текучей среды, расположен внутри проточной камеры 46 корпуса 30c аппарата. Возвратный баллончик контролирует поток текучей среды через проточную камеру 40. Когда возвратный баллончик раздувается давлением, превышающим заданный уровень давления в удерживающем баллончике, это препятствует дальнейшему протеканию текучей среды через проточную камеру 40 в баллончик 14.
Первая версия четвертого предпочтительного варианта реализации, представленная на фиг. 15, подобна по своему построению версиям второго предпочтительного варианта реализации, за исключением того, что возвратный баллончик 140 заменяет собой гибкое средство 118 на фиг. 11, диафрагму 130 на фиг. 12, куполообразный элемент 132 на фиг. 13 или сочетание куполообразного элемента/диафрагмы на фиг. 14, как средство для перемещения клапана внутри проточной камеры 40.
Как показано на фиг. 15, возвратный баллончик 140 подсоединяют к возвратному порту 48 и, следовательно, к баллончику 14 через возвратный канал 26 и возвратный порт 28 баллончика. Средство предотвращения потока текучей среды включает в себя клапан 114, расположенный в проточной камере 40 между впускным портом 42 текучей среды и выпускным портом 44 текучей среды. Соединитель 128 продолжается между возвратным баллончиком 140 в проточной камере 46 и клапаном 114, так что клапан закрывается за счет раздувания возвратного баллончика 140, когда давление текучей среды в выпускном порту 28 удерживающего баллончика превышает заданный уровень давления.
Предпочтительно возвратный баллончик 140 имеет тороидальную форму и определяет центральное отверстие. Соединитель 128 продолжается через центральное отверстие в возвратном баллончике.
Вторая версия четвертого предпочтительного варианта реализации представлена на фиг. 16, где показан вид в разрезе другой конфигурации корпуса 30d аппарата, и на фиг. 17, где показан вид аппарата в перспективе. В этой версии проточная камера 40 имеет форму гибкой трубки 142. Возвратный баллончик 140 в проточной камере 46 закрывает гибкую трубку 142, чтобы отсечь поток текучей среды в удерживающий баллончик 14, когда возвратный баллончик 140 раздувается текучей средой в выпускном порту 28 удерживающего баллончика, находящейся под высоким давлением, превышающим заданный уровень давления.
Предпочтительно гибкая трубка 142 имеет первую и вторую, по существу параллельные, секции 142a и 142b. Параллельные секции 142a и 142b соединены U-образной секцией 144. Когда возвратный баллончик 140 раздувается текучей средой свыше заданного уровня давления, он надавливает на параллельные секции 142a и 142b трубки 140, чтобы закрыть трубку и воспрепятствовать дальнейшему поступлению потока текучей среды в удерживающий баллончик.
Прижимная пластина 146 может быть вставлена между возвратным баллончиком 140 и гибкой трубкой 142, примыкая к параллельным секциям 142a и 142b. Индикатор 148 давления, связанный с прижимной пластиной 146, может быть использован в качестве визуального индикатора давления текучей среды в удерживающем баллончике.
Пятый предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения представлен на фиг. 18 и 19. В этом варианте реализации клапан 150 связан с впускным портом 42 текучей среды. Клапан 150 находится в нормально закрытом положении. Этот клапан способен перемещаться в открытое положение, когда люэровский соединитель 152, связанный с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, вставляется во впускной порт 42 текучей среды в корпусе.
В первой версии пятого предпочтительного варианта реализации, представленной на фиг. 18, средство предотвращения перекачки включает в себя порт 154 в проточной камере 46. Обратный клапан 156 типа “утиный нос” связан с портом 154. Поворотный рычаг 158 приводится в действие люэровским соединителем 152, связанным с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, когда он вставляется во впускной порт 42 текучей среды в корпусе, чтобы открыть обратный клапан 156 типа “утиный нос”. Открывание обратного клапана 156 типа “утиный нос” позволяет излишнему количеству текучей среды выходить из проточной камеры 46 и, следовательно, препятствует перекачке удерживающего баллончика.
На фиг. 19 представлена вторая версия пятого предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения. Эта версия подобна версии, представленной на фиг. 18, за исключением того, что зонтичный предохранительный клапан 160 располагается в проточной камере 46 между выпускным портом текучей среды в удерживающем баллончике и обратным клапаном 156 типа “утиный нос”. Гибкая структура зонтичного клапана 160 подталкивает зонтичный клапан в направлении закрытого положения. Однако когда давление в удерживающем баллончике превысит заданный уровень давления, зонтичный клапан 160 будет открываться, позволяя излишнему количеству текучей среды проходить и выбрасываться во время раздувания, когда люэровский соединитель вставляется во впускной порт 42 текучей среды, открывая клапан 156 типа “утиный нос”.
Во всех вышеупомянутых предпочтительных вариантах реализации соединитель, связанный с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, может быть выполнен в виде участка шприца или соединителя люэровского типа. Дополнительно может быть использовано средство для визуальной индикации состояния, когда давление текучей среды в удерживающем баллончике превысит заданный уровень давления. Например, как показано на фиг. 3, 4 и 5, средство индикации давления может иметь форму средства, связанного со стенкой проточной камеры 46, которое способно перемещаться между нормальным положением и расширенным положением. Средство индикации давления перемещается из своего нормального положения в расширенное положение в ответ на превышение давлением текучей среды во второй проточной камере заданного уровня давления.
В подходе с мониторингом объема применительно к проблеме перекачки ниже описываются три разных предпочтительных варианта реализации.
Шестой предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения представлен на фиг. 20-25. На фиг. 20 и 21 показано расположение компонентов в этом варианте реализации до и после раздувания баллончика, соответственно. Лопастное колесо используется для мониторинга объема текучей среды, поданной и удаленной из удерживающего баллончика 14. Лопастное колесо 170 подсоединено к шприцу 18, приводимому в действие вручную. С лопастным колесом 170 связан аккумулятор 172 давления. Вращение 172 лопастного колеса управляет работой клапана 174, расположенного между лопастным колесом и подающим протоком 16. Клапан 174 закрывается, чтобы предотвратить поступление дополнительного количества текучей среды в удерживающий баллончик, когда объем текучей среды в баллончике превышает заданный уровень.
Весь поток текучей среды, входящий и выходящий из удерживающего баллончика, обязательно проходит через лопастное колесо 170. Лопастное колесо 170 вращается потоком текучей среды. Если текучая среда несжимаема, вращение 172 лопастного колеса, обеспечит точный мониторинг количества текучей среды, прошедшей через лопастное колесо. Когда в удерживающем баллончике будет находиться желаемое количество текучей среды, накопленное число поворотов лопастного колеса заставит клапан 174 закрыться, препятствуя поступлению дополнительного количества текучей среды в удерживающий баллончик и, следовательно, перекачке удерживающего баллончика.
На фиг. 20 показано, что когда к поршню шприца 18 прикладывается сила, текучая среда течет через кожух 180 лопастного колеса, поворачивая лопастное колесо 170 в нем, и через клапан 174, который открыт, вверх в подающий проток 16 и в удерживающий баллончик 14. Как показано на фиг. 21, когда к поршню шприца 18 прикладывается дополнительная сила, лопастное колесо продолжает вращаться до тех пор, пока заданный объем текучей среды не будет подан в удерживающий баллончик. В этот момент накопленное число поворотов лопастного колеса приведет в результате к закрыванию клапана 174, препятствуя дальнейшему поступлению текучей среды в удерживающий баллончик.
На фиг. 22 показан вид в перспективе, представляющий компоненты этого варианта реализации более подробно. На фиг. 23 представлены компоненты в разобранном виде. На фиг. 24 и 25 показано детально механическое соединение между лопастным колесом и клапаном.
Лопастное колесо 170 располагается в кожухе 180. Кожух 180 имеет впускной порт 182, подсоединенный для приема текучей среды из шприца, и выпускной порт 184, подсоединенный к удерживающему баллончику через подающий проток 16 и клапан 174. В этом варианте реализации клапан 174 имеет форму золотникового клапана. Клапан 174 имеет цилиндрическую оболочку 183 и внутренний сердечник 185 клапана, который поворачивается внутри оболочки 183.
Кулачковый толкатель 186 клапана прикреплен к концу поворотного сердечника 185 клапана, так что поворот кулачкового толкателя приводит к повороту сердечника клапана внутри оболочки клапана. Сердечник 185 клапана является полым и имеет выровненные порты 188 текучей среды с обеих сторон, только один из которых виден на фиг. 23. Когда сердечник клапана находится в положении, показанном на фиг. 23, клапан закрыт, и текучая среда не может протекать из шприца в удерживающий баллончик. Когда сердечник клапана поворачивается кулачковым толкателем на 90 градусов, порты 188 сердечника клапана выравниваются с портом 184 оболочки 183 клапана и подающим протоком 16, так что текучая среда может течь из шприца в удерживающий баллончик.
Клапанный кулачок 190 расположен на конце кожуха 180. Он имеет цилиндрическую конфигурацию с открытым торцом, который обращен в сторону лопастного колеса внутри кожуха 180. Как видно в вырезанном участке клапанного кулачка на фиг. 23, внутренняя поверхность боковой стенки клапанного кулачка 190 имеет круговой канал 196 с L-образным концом, который лучше всего виден на фиг. 24 и 25.
Клапанный кулачок 190 поворачивается шестернями 192 кулачкового привода между закрытым положением клапана, показанным на фиг. 24, и открытым положением клапана, показанным на фиг. 25. Клапанный кулачок нормально находится в открытом положении клапана, когда текучая среда подается из шприца в удерживающий баллончик и лопастное колесо 170 вращается. Диафрагма 194 аккумулятора 172 позволяет ограниченному объему текучей среды собираться в аккумуляторе. Текучая среда, накопленная в аккумуляторе, позволяет отводить достаточный объем текучей среды, обеспечивая эффективное вращение лопастного колеса в обратном направлении, чтобы повторно открыть клапан.
На фиг. 24 и 25 показан L-образный конец канала 196. Когда клапанный кулачок перемещается из открытого положения клапана, показанного на фиг. 25, в закрытое положение клапана, показанное на фиг. 24, кулачковый толкатель 186 поворачивается на четверть оборота в направлении против часовой стрелки. Это заставляет сердечник 185 клапана поворачиваться, чтобы закрыть клапан 174 и предотвратить дальнейшее поступление текучей среды в баллончик. Когда поршень шприца вытягивается из корпуса шприца, чтобы сдуть удерживающий баллончик, вакуум, создаваемый вытягиванием поршня, заставляет лопастное колесо 170 вращаться в противоположном направлении, что, в свою очередь, заставляет клапанный кулачок 190 возвращаться в открытое состояние клапана. Это открывает клапан 174 и позволяет текучей среде в удерживающем баллончике течь обратно в шприц.
Седьмой предпочтительный варианта реализации настоящего изобретения представлен на фиг. 26, 27 и 28, где показан аппарат до раздувания баллончика, после раздувания баллончика и во время раздувания баллончика, соответственно. В этом предпочтительном варианте реализации система с текучей средой замкнута, что означает, что фиксированное количество текучей среды остается в системе, но передается между сжимаемым резервуаром и удерживающим баллончиком.
Как видно на этих чертежах, этот вариант реализации аппарата включает в себя резервуар 200 с текучей средой, имеющий корпус 201 с жестким дном и одну секцию со сжимаемой верхней частью 202. Приложение давления к верхней части 202 уменьшает внутренний объем резервуара, выталкивая текучую среду из корпуса в удерживающий баллончик 14 через подающий проток 16. Внутри другой секции корпуса 201, между секцией со сжимаемой верхней частью 202 и подсоединением к подающему протоку, находится ряд из трех индикаторов 206 давления, которые указывают, когда давление в удерживающем баллончике является низким (L), средним (M) или высоким (H). Управляемый вручную клапан 204 располагается между резервуаром 200 и подающим протоком.
На фиг. 26 показан аппарат до раздувания. В этом состоянии сжимаемая верхняя часть 202 имеет куполообразную форму.
Баллончик раздувается приложением давления к гибкой верхней части 202 резервуара 200, так что текучая среда выталкивается из резервуара 200 в удерживающий баллончик через индикаторы 206 давления, открытый клапан 204 и проток 16. Как показано на фиг. 27, когда давление прикладывается к верхней части 202, она сжимается внутрь корпуса, выталкивая текучую среду в удерживающий баллончик. Когда индикатор 206 давления указывает, что давление в баллончике достигло желаемого уровня, потому что был подан достаточный объем текучей среды, чтобы полностью раздуть баллончик, оператор закрывает клапан 204.
Как показано на фиг. 28, во время сдувания клапан 204 открывается оператором, и сила, приложенная к верхней части 202 резервуара, снимается, так что верхняя часть 202 может возвратиться к своей куполообразной форме. Это приводит к тому, что находящаяся в баллончике текучая среда выпускается из баллончика и течет обратно в резервуар, сдувая баллончик.
Восьмой предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения представлен на фиг. 29 и 30. В этом варианте реализации также имеется система замкнутого объема с фиксированным количеством текучей среды и используется резервуар с переменным объемом, обеспечивающий подачу и удаление текучей среды из удерживающего баллончика. В этом варианте реализации резервуар с переменным объемом имеет форму шприца 18 с входящим в его состав гофрированным участком 210. Управляемый вручную клапан 212 расположен между шприцем 18 и подающим протоком 16.
На фиг. 29 показан аппарат до раздувания баллончика. В этом состоянии гофрированный участок 210 находится в наиболее растянутом положении, так что вместимость шприца является наивысшей. Во время процесса раздувания, как показано на фиг. 30, к гофрированному участку 210 прикладывается сила, так что он сжимается, уменьшая внутренний объем резервуара и принуждая текучую среду перемещаться из шприца через клапан 212 и подающий проток 16 в баллончик. Когда баллончик оказывается полностью раздутым, клапан 212 закрывается оператором, так что текучая среда остается в баллончике. Во время сдувания клапан 212 открывается, и текучая среда течет из баллончика обратно в шприц, вызывая расширение гофрированного участка 210 по мере сдувания баллончика.
Манометр или другое средство измерения давления в системе, которое не показано, может быть использовано, чтобы предупредить пользователя, когда баллончик раздуется до желаемого давления, и клапан должен быть закрыт. Общий имеющийся объем для заполнения баллончика ограничивается, предохраняя тем самым от большой перекачки.
Теперь должно быть понятно, что настоящее изобретение относится к аппарату, запирающему линию заправки удерживающего баллончика катетера, который использует давление в возвратном соединении для текучей среды в баллончике, отдельном от подающего соединения для текучей среды, чтобы закрыть клапан, связанный с линией заправки, для остановки притока текучей среды. Аппарат для запирания линии заправки подсоединяется или является составной частью заправочного порта катетера.
В одном предпочтительном варианте реализации давление в возвратной линии расширяет или переворачивает гибкий элемент, изменяя положение клапана и останавливая поток в баллончик. Гибкий элемент может быть мембраной, диафрагмой, баллончиком или трубкой. Защелкивающаяся пружина может быть использована для запирания предотвращающего переполнение клапана, когда давление в баллончике достигает заданного предела и давление в возвратном клапане приводит в действие защелкивающуюся пружину.
Гибкий элемент прикреплен к основанию с целью создания пути для переноса текучей среды из порта с подающей стороны к выпускной стороне клапана. Реагирующий на давление деформируемый элемент надавливает на мембрану, чтобы запереть путь прохождения текучей среды. Деформируемый элемент имеет площадь, значительно превышающую площадь потока под мембраной, что позволяет меньшему давлению в удерживающем баллончике останавливать поток с более высоким давлением.
Предпочтительно реагирующий на давление элемент может иметь форму купола. Этот элемент быстро деформируется, когда достигается заданное давление. Деформируемая структура включает в себя или выполнена в виде защелкивающегося купола.
Корпус аппарата выполнен из двух отформованных структур, между которыми нет пути прохождения потока за исключением пути через баллончик катетера. Может быть обеспечен встроенный индикатор, который подает сигнал до или одновременно с перекрытием клапана. Индикатор способен расширяться для указания давления в возвратной линии.
Обратный клапан контролирует вторичный путь прохождения потока, служащий для удаления текучей среды из баллончика. Обратный клапан является шаровым, пластинчатым, клапаном типа “утиный нос” или зонтичным клапаном. В другом варианте реализации обратный клапан состоит из двух или более дополнительных портов в сочетании с гибкой мембраной.
Деформируемые структуры выполнены из отформованной силиконовой резины, полиуретана или другого термопластичного эластомера.
В другом предпочтительном варианте реализации предохранительный клапан обеспечивает стравливание внутри или снаружи катетера. Предохранительный клапан может быть расположен внутри или снаружи тела пациента, когда дистальный конец катетера остается внутри прямой кишки пациента. Доступ текучей среды к предохранительному клапану осуществляется только во время раздувания, когда соединитель, связанный с источником находящейся под избыточным давлением текучей среды, подсоединен к катетеру.
В другом варианте реализации сдвоенный клапан, приводимый в действие люэровским или другим соединителем, используется для регулировки доступа текучей среды к предохранительному клапану. Сдвоенный клапан включает в себя первый клапан с клапанной системой. Шток клапана продолжается в камеру, чтобы открыть второй клапан. Второй клапан является клапаном типа “утиный нос”. Шток клапана воздействует на клапан типа “утиный нос”, чтобы открыть его. Второй клапан включает в себя крышку клапана и седло клапана. Крышка клапана удерживается на седле клапана до тех пор, пока второй клапан не приводится в действие. Первый и второй клапаны объединены в единую часть.
В другом варианте реализации устройство защиты от переполнения включает в себя две камеры, камеру заправки и возвратную камеру. Эластичный уплотняющий элемент установлен на упомянутом штоке клапана. Эластичный уплотняющий элемент закрывает перекрываемое штоком отверстие между двумя камерами, когда клапаны приводятся в действие.
В другом варианте реализации мембрана связана со штоком клапана. Давление текучей среды в возвратной линии расширяет или изменяет положение мембраны таким образом, чтобы оттянуть шток клапана и закрыть клапан заправочной линии, остановив поток текучей среды в баллончик. Уплотнение в виде гибкой мембраны располагается между заправочной линией и возвратной линией. Шток клапана расширяется наружу относительно противоположной стороны камеры с гибким мембранным уплотнением, с тем чтобы выровнять давление в заправочной камере, создаваемое штоком клапана. Уплотнение между заправочной линией и возвратной линией является скользящим уплотнением между корпусом и штоком клапана.
В другом варианте реализации баллончик раздувается возвратной линией, заставляющей шток клапана закрывать клапан на заправочной линии. Баллончик является кольцеобразным или близким к кольцеобразному, и шток клапана проходит через отверстие в баллончике.
В другом варианте реализации гибкая трубка, способная обжиматься, является частью заправочной линии. Возвратный баллончик, раздуваемый возвратной линией, зажимает трубку, останавливая поток текучей среды в удерживающий баллончик. Жесткий элемент может быть установлен между обжимаемой трубкой и возвратным баллончиком. Этот жесткий элемент концентрирует усилие от возвратного баллончика на трубке. Жесткий элемент может также действовать в качестве индикатора давления.
Хотя в иллюстративных целях было рассмотрено лишь некоторое число предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения, очевидно, что можно осуществить многие его модификации и изменения. Предполагается, что объем настоящего изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения охватывает все такие модификации и изменения.