ИЗБИРАТЕЛЬНО ГЕРМЕТИЧНО ЗАКРЫВАЕМЫЕ ОХВАТЫВАЕМЫЕ БЕЗЫГОЛЬНЫЕ СОЕДИНИТЕЛИ И СООТВЕТСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ
SELECTIVELY SEALED MALE NEEDLE-FREE CONNECTORS AND RELATED METHODS

Уровень техники
Системы, устройства и способы по настоящему изобретению относятся к безыгольным соединителям для переливания текучих сред.
Описание предшествующего уровня техники
В случаях применения в медицине безыгольные соединители обеспечивают возможность переливания текучих сред человеку без необходимости в неоднократных уколах иглой. Например, человек, получающий вводимые внутривенно текучие среды, как правило, будет получать текучие среды через катетер. Катетер в рабочем положении соединен с безыгольным соединителем, иногда посредством короткого отрезка трубки для внутривенного введения между катетером и соединителем. Различные текучие среды могут быть введены человеку через посредство катетера посредством соединения различных источников текучих сред с безыгольным соединителем.
Безыгольные соединители, как правило, включают в себя охватываемый компонент и охватывающий компонент. Охватываемый компонент включает в себя удлиненное сопло, которое входит в комплементарное принимающее отверстие в охватывающем компоненте. Для уменьшения вероятности загрязнения охватывающий компонент может включать в себя уплотнение у его отверстия. Типовое уплотнение представляет собой силиконовый элемент, имеющий прорезь, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода охватываемого компонента для установления сообщения по текучей среде между охватываемым и охватывающим компонентами. Охватываемый компонент, как правило, поставляется со съемным закрывающим элементом, который обычно выбрасывают после его снятия вначале.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Различные варианты осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению имеют несколько элементов/признаков, при этом ни один из них не обеспечивает только сам по себе наличия желательных свойств соединителей. Наиболее выделяющиеся элементы/признаки далее будут описаны кратко без ограничения объема вариантов осуществления настоящего изобретения, определяемого нижеприведенной формулой изобретения. После рассмотрения данного описания и, в частности, после изучения раздела, озаглавленного «Подробное описание», будет понятно, как элементы/признаки вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивают преимущества, к которым относится уменьшенная вероятность загрязнения. Данное преимущество обусловлено, по меньшей мере частично, герметизированными и закрываемыми концами различных вариантов осуществления и в некоторых вариантах осуществления - способностью перекрывать поток через соединитель без отсоединения его от охватывающего соединителя.
Один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению содержит корпус, в котором образована первая часть канала для прохода текучей среды. Соединитель дополнительно содержит трубчатый элемент, который простирается в дистальном направлении от корпуса и в котором образована вторая часть канала для прохода текучей среды. Трубчатый элемент имеет выпускное отверстие на своем дистальном конце. Соединитель дополнительно содержит втулку, по меньшей мере частично окружающую трубчатый элемент. Соединитель дополнительно содержит уплотнительный элемент, по меньшей мере частично окружающий трубчатый элемент и выполненный с возможностью поступательного перемещения вдоль трубчатого элемента. Соединитель имеет закрытую конфигурацию и открытую конфигурацию. В закрытой конфигурации уплотнительный элемент закрывает выпускное отверстие, а в открытой конфигурации уплотнительный элемент не закрывает выпускное отверстие.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ образования охватываемого безыгольного соединителя. Способ включает формообразование корпуса, в котором образована первая часть канала для прохода текучей среды, и формообразование трубчатого элемента, который простирается в дистальном направлении от первой части и в котором образована вторая часть канала для прохода текучей среды, которая при использовании вместе с охватывающим безыгольным соединителем расположена ближе к охватывающему безыгольному соединителю, чем первая часть. Трубчатый элемент имеет отверстие для текучей среды на его дистальном конце. Способ дополнительно включает установку в заданном положении втулки, по меньшей мере частично окружающей трубчатый элемент, и размещение уплотнительного элемента, по меньшей мере частично окружающего трубчатый элемент и выполненного с возможностью поступательного перемещения относительно трубчатого элемента. При этом соединитель имеет закрытую конфигурацию и открытую конфигурацию, и в закрытой конфигурации уплотнительный элемент закрывает отверстие для текучей среды, а в открытой конфигурации уплотнительный элемент обеспечивает возможность прохода текучей среды через отверстие для текучей среды.
Дополнительным примером настоящего изобретения является способ образования охватываемого безыгольного соединителя, включающий формообразование корпуса, содержащего канал для прохода текучей среды, и трубчатого элемента; установку уплотнительного элемента в заданном положении вокруг трубчатого элемента так, чтобы отверстие трубчатого элемента было герметично закрыто уплотнительным элементом; и выполнение средства для отвода воздуха из канала для прохода текучей среды без присоединения вентиляционного колпачка к открытому концу охватываемого безыгольного соединителя с возможностью снятия.
Еще одним дополнительным примером настоящего изобретения является способ присоединения охватываемого безыгольного соединителя к охватывающему безыгольному соединителю, включающий вставку корпуса с отверстием охватывающего люэровского соединителя в принимающий конец охватываемого безыгольного соединителя так, чтобы два соединителя были введены в контактное взаимодействие друг с другом с возможностью разъединения; открытие предназначенного для текучей среды канала охватываемого безыгольного соединителя так, чтобы он сообщался с предназначенным для текучей среды каналом охватывающего безыгольного соединителя только после ввода двух соединителей в контактное взаимодействие друг с другом с возможностью разъединения. В конкретном примере предназначенный для текучей среды канал охватываемого безыгольного соединителя открывается посредством поступательного перемещения наружной втулки относительно трубчатого элемента после ввода двух соединителей в контактное взаимодействие друг с другом с возможностью разъединения. В дополнительном примере обеспечивается отвод или вытеснение воздуха из предназначенного для текучей среды канала охватываемого безыгольного соединителя перед поступательным перемещением наружной втулки.
Варианты осуществления узла, устройства и способа по настоящему изобретению дополнительно включают охватываемый медицинский соединитель, предназначенный для использования вместе с охватывающим безыгольным соединителем, при этом указанный охватываемый медицинский соединитель содержит трубчатый элемент, содержащий гофрированную часть, имеющую по меньшей мере одно боковое отверстие.
Варианты осуществления узла, устройства и способа по настоящему изобретению дополнительно включают охватываемый медицинский соединитель, предназначенный для использования вместе с охватывающим безыгольным соединителем, при этом указанный охватываемый медицинский соединитель имеет центральный проточный канал и кольцевой проточный канал.
Варианты осуществления узла, устройства и способа по настоящему изобретению дополнительно включают охватываемый медицинский соединитель, предназначенный для использования вместе с охватывающим безыгольным соединителем, при этом указанный охватываемый медицинский соединитель содержит трубчатый элемент, имеющий дистальное отверстие, боковое отверстие и гофрированную часть, содержащую по меньшей мере одну складку, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность сжатия.
Еще один дополнительный вариант осуществления представляет собой охватываемый медицинский соединитель в сборе, содержащий корпус, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие, средства для вентилирования, средства для присоединения к охватывающему безыгольному соединителю и средства для открытия канала для прохода текучей среды через корпус. В дополнительном варианте осуществления средства для вентилирования не предусматривают присоединения образованного отдельно вентиляционного колпачка к выпускному отверстию или впускному отверстию охватываемого медицинского соединителя в сборе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Различные варианты осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению будут рассмотрены далее подробно с выделением их предпочтительных признаков. Данные варианты осуществления показывают новый и неочевидный соединитель, показанный на сопровождающих чертежах, которые приведены только в иллюстративных целях. Данные чертежи включают нижеуказанные фигуры, на которых аналогичные ссылочные позиции обозначают аналогичные компоненты:
фиг.1 представляет собой боковое сечение одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.2 представляет собой боковое сечение другого варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.3 представляет собой детализированный вид избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя, аналогичного избирательно герметично закрываемому охватываемому безыгольному соединителю по фиг.2 и примыкающего к охватывающему безыгольному соединителю;
фиг.4 представляет собой детализированный вид избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по фиг.3, соединенного с охватывающим безыгольным соединителем по фиг.3;
фиг.5 представляет собой боковое сечение другого варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению и охватывающего безыгольного соединителя;
фиг.6 представляет собой детализированный вид избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя и охватывающего безыгольного соединителя по фиг.5, иллюстрирующий соединители, открытые для обеспечения сообщения по текучей среде;
фиг.7 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению и охватывающего безыгольного соединителя;
фиг.8 представляет собой детализированный вид элемента сцепления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по фиг.7, показанного посредством окружности 8-8 на фиг.7;
фиг.9 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению и охватывающего безыгольного соединителя;
фиг.10 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению и охватывающего безыгольного соединителя;
фиг.11 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.12 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
,
»
фиг.13 представляет собой схематический детализированный вид одного варианта осуществления герметичного уплотнения в зоне соединителя по фиг.12, показанной посредством окружностиобозначенной как «ДЕТАЛИЗИРОВАННЫЕ ВИДЫ;
,
»
фиг.14 представляет собой схематический детализированный вид другого варианта осуществления герметичного уплотнения в зоне соединителя по фиг.12, показанной посредством окружностиобозначенной как «ДЕТАЛИЗИРОВАННЫЕ ВИДЫ;
,
»
фиг.15 представляет собой схематический детализированный вид еще одного варианта осуществления герметичного уплотнения в зоне соединителя по фиг.12, показанной посредством окружностиобозначенной как «ДЕТАЛИЗИРОВАННЫЕ ВИДЫ;
,
»
фиг.16 представляет собой схематический детализированный вид еще одного варианта осуществления герметичного уплотнения в зоне соединителя по фиг.12, показанной посредством окружностиобозначенной как «ДЕТАЛИЗИРОВАННЫЕ ВИДЫ;
фиг.17 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.18 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.19 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.20 представляет собой проксимальный вид в перспективе корпуса соединителя по фиг.19;
фиг.21 представляет собой проксимальный вид в перспективе втулки соединителя по фиг.19;
фиг.22 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению, показывающее соединитель, отсоединенный от охватывающего соединителя;
фиг.23 представляет собой боковое сечение соединителя по фиг.22, показывающее соединитель, присоединенный к охватывающему соединителю в конфигурации с перекрытым потоком;
фиг.24 представляет собой боковое сечение соединителя по фиг.22, показывающее соединитель, присоединенный к охватывающему соединителю, в конфигурации, открытой для прохода потока;
фиг.25 представляет собой дистальный вид в перспективе корпуса соединителя по фиг.22 и дистальный вид в перспективе втулки соединителя по фиг.22;
фиг.26 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.27 представляет собой боковое сечение соединителя по фиг.26, показывающее соединитель, присоединенный к охватывающему соединителю, в конфигурации, открытой для прохода потока;
фиг.28 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.29 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению;
фиг.30 представляет собой детализированный вид части на фиг.29, показанной прямоугольником, обозначенным 30;
фиг.31 представляет собой боковое сечение охватываемого соединителя, включающего в себя устройство для первичного заполнения;
фиг.32 представляет собой боковое сечение еще одного варианта осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению; и
фиг.33 представляет собой боковое сечение соединителя по фиг.32 и охватывающего соединителя.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В нижеприведенном подробном описании со ссылкой на чертежи описаны системы, устройства и способы по настоящему изобретению, предназначенные для изготовления и использования медицинских соединителей. На чертежах ссылочные позиции обозначают элементы вариантов осуществления настоящего изобретения. Данные ссылочные позиции воспроизведены ниже в связи с рассмотрением соответствующих элементов на чертежах.
Варианты осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению описаны ниже со ссылкой на фигуры. Данные фигуры и их письменные описания показывают, что определенные компоненты устройства образованы как одно целое и определенные другие компоненты образованы как отдельные детали. Средним специалистам в данной области техники будет понятно то, что компоненты, показанные и описанные в данном описании как образованные как одно целое, в альтернативных вариантах осуществления могут быть выполнены в виде отдельных деталей. Кроме того, средним специалистам в данной области техники будет понятно то, что компоненты, показанные и описанные в данном описании как выполненные в виде отдельных деталей, в альтернативных вариантах осуществления могут быть образованы как одно целое. Кроме того, в используемом в данном описании смысле термин «цельный, составляющий одно целое» описывает одну деталь, представляющую собой одно целое. В рамках определенного контекста термин «цельный, составляющий одно целое» может также означать компоненты, образованные отдельно, но работающие вместе как один узел.
Фиг.1 иллюстрирует один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 20 по настоящему изобретению. Соединитель 20 показан в контактном взаимодействии с охватывающим соединителем 30, примыкающим к нему, который описан ниже с дополнительными подробностями. Процедура присоединения охватываемого соединителя 20 к охватывающему соединителю 30 также описана ниже с дополнительными подробностями.
Охватываемый соединитель 20 включает в себя корпус 22, имеющий просвет 24, образующий первую часть канала для прохода текучей среды. Просвет 24 включает в себя проксимальную зону 26 и дистальную зону 28. Проксимальная зона 26 имеет больший диаметр по сравнению с дистальной зоной 28. Дистальный конец проксимальной зоны 26 имеет кольцевой уступ 32, который определяет переход между проксимальной зоной 26 и дистальной зоной 28. Проксимальная зона 26 выполнена с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема трубки 34 для внутривенного (ВВ) введения с образованием фрикционной посадки. Соответственно, проксимальная зона 26 может иметь охватывающий конусообразный участок для облегчения надлежащей вставки и установки трубки 34 для внутривенного введения.
В проиллюстрированном варианте осуществления корпус 22 выполнен с формой, в основном подобной ступенчатому цилиндру. Наружная поверхность 36 корпуса 22 сужается в направлении внутрь к проксимальному концу 38. В наружной дистальной зоне 40 наружная поверхность 36 имеет кольцевой паз 42. В зоне, дистальной по отношению к пазу 42, корпус 22 имеет уступ с уменьшением его диаметра до первого меньшего диаметра 44 и имеет еще один уступ с уменьшением его диаметра до второго, еще меньшего диаметра 46.
Корпус 22 может быть образован из любого долговечного материала, который также является жестким или полужестким, такого как пластик. В одном варианте осуществления корпус 22 может быть образован, например, из поликарбоната.
Трубчатый элемент 48 простирается в дистальном направлении от корпуса 22. Трубчатый элемент 48 имеет просвет 50, который образует вторую часть канала для прохода текучей среды. В проиллюстрированном варианте осуществления трубчатый элемент 48 представляет собой отдельную деталь, вставленную в дистальной зоне 28 просвета 24 корпуса. Участок дистальной зоны 28, в который вставлен трубчатый элемент 48, имеет диаметр, по существу равный наружному диаметру трубчатого элемента 48. Участок дистальной зоны 28, проксимальный по отношению к тому участку, в который вставлен трубчатый элемент 48, имеет диаметр, по существу равный внутреннему диаметру трубчатого элемента 48. На дистальном конце трубчатого элемента 48 образовано выпускное отверстие 52 канала 24, 50 для прохода текучей среды. В одном варианте осуществления трубчатый элемент 48 выполнен из термопластичного материала и отформован совместно с корпусом 22. Однако средним специалистам в данной области техники будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления корпус 22 и трубчатый элемент 48 могут быть образованы как одна цельная деталь и/или выполнены из разных материалов, таких как металлы.
Соединитель 20 дополнительно содержит втулку 54, которая по меньшей мере частично окружает трубчатый элемент 48. В проиллюстрированном варианте осуществления втулка 54 включает в себя дистальную часть 56, которая выполнена с формой, в основном подобной сужающемуся цилиндру. Консольные крыловидные элементы 58, выполненные с формой, подобной выступающим язычкам, в одном варианте осуществления, простираются в проксимальном направлении от проксимального наружного края 60 дистальной части 56 и входят в контактное взаимодействие с корпусом 22. В проиллюстрированном варианте осуществления два крыловидных элемента 58 показаны расположенными диаметрально противоположно друг другу. В альтернативных вариантах осуществления могут быть предусмотрены дополнительные крыловидные элементы 58, или крыловидные элементы 58 могут быть заменены цилиндрическим проксимальным выступом, выступающим от проксимального наружного края 60 дистальной части 56.
Внутренняя поверхность каждого крыловидного элемента 58 имеет выступ 62, расположенный на определенном расстоянии от проксимального конца 64 каждого крыловидного элемента 58. В проиллюстрированном варианте осуществления каждый выступ 62 имеет по существу прямоугольное поперечное сечение. Тем не менее, средним специалистам в данной области техники будет понятно, что выступы 62 могут иметь любую форму. Выступы 62 установлены в кольцевом пазу 42 в корпусе 22. Ширина паза 42 больше ширины каждого выступа 62. Таким образом, втулка 54 выполнена с возможностью поступательного перемещения вдоль корпуса 22 между границами, которые определяются концами паза 42, как рассмотрено ниже с дополнительными подробностями. Втулка 54 также выполнена с возможностью поворота вокруг корпуса 22 для облегчения сопряжения с охватывающим безыгольным соединителем 30, как также рассмотрено ниже с дополнительными подробностями.
В дистальной части 56 наружный диаметр втулки 54 конусообразно уменьшается в направлении внутрь. В дистальной части 56 внутренний диаметр втулки 54 также уменьшается ступенчато до первого меньшего диаметра 66 и снова уменьшается ступенчато до второго, еще меньшего диаметра 68. Внутренний диаметр втулки 54 увеличивается в направлении, дистальном по отношению к зоне 68 со вторым меньшим диаметром, и затем снова уменьшается к дистальному концу 70. Дистальный конец 70 имеет внутреннюю резьбу 72, которая позволяет втулке 54 надежным образом входить в контактное взаимодействие с наружной резьбой 74 на охватывающем безыгольном соединителе 30 посредством поворота втулки относительно соединителя, как рассмотрено ниже с дополнительными подробностями.
Втулка 54 может быть образована из любого долговечного материала, который также является жестким или полужестким, такого как пластик. В одном варианте осуществления втулка 54 может быть образована, например, из полипропилена.
тонкого слоя микроорганизмов
Соединитель 20 дополнительно содержит уплотнительный элемент 76. Уплотнительный элемент 76 может быть образован из любого гибкого и упругого материала, который способен образовывать уплотнение, когда он плотно прилегает к материалу трубчатого элемента 48. Материал уплотнительного элемента 76 также предпочтительно способен образовывать уплотнение при плотном прилегании к самому себе. Например, если масса материала уплотнительного элемента имеет прорезь 84, сопряженные боковые стенки прорези 84 предпочтительно образуют герметичное уплотнение, которое препятствует проникновению жидкости в прорезь 84 до тех пор, пока стенки прорези 84 не будут разделены вручную. В одном варианте осуществления уплотнительный элемент 76 может быть образован, например, из силикона. В других вариантах осуществления различные термопластичные эластомеры могут быть использованы для образования уплотнительного элемента 76. Уплотнительный элемент также может быть пропитан и/или покрыт противомикробными средствами. В одном варианте осуществления противомикробные составы предусмотрены для предотвращения бактериального загрязнения или борьбы с бактериальным загрязнением внутри клапана, например для уменьшения размера образующейся биопленки (). Применение противомикробных составов в медицинских устройствах хорошо известно в данной области техники и описано, например, в патентах США № 4603152 на имя Laurin и др., 504139 на имя Gilchrist и 5782808 на имя Folden. Применение противомикробных составов также раскрыто в публикациях заявок на патент США № 2002/0133124 А1 и 2003/0199835 А1, обе из которых поданы на имя Leinsing и др. Содержание данных патентов и публикаций включено в настоящее описание путем ссылки так, как будто оно полностью приведено в ней.
Уплотнительный элемент 76 имеет дистальную зону 78, которая частично окружает трубчатый элемент 48 и входит в плотный контакт с трубчатым элементом 48. Дистальная зона 78 выполнена с формой, подобной ступенчатому цилиндру. Имеющая первый больший диаметр часть 80 дистальной зоны 78 размещена внутри имеющей первый меньший диаметр части 66 втулки 54. Имеющая второй меньший диаметр часть 82 дистальной зоны 78, расположенная дистально по отношению к первой части 80, размещена внутри имеющей второй меньший диаметр части 68 втулки 54. Вторая часть 82 уплотнительного элемента 76 простирается вокруг выпускного отверстия 52 трубчатого элемента 48, герметично закрывая выпускное отверстие 52. Однако вторая часть 82 имеет прорезь 84, расположенную дистально по отношению к выпускному отверстию 52. Прорезь 84 закрыта в закрытой конфигурации по фиг.1. Однако боковые стенки прорези 84 могут быть разделены вручную, как описано ниже, для обеспечения возможности вытекания текучей среды из выпускного отверстия 52.
Часть 86 в виде цилиндрической юбки простирается в проксимальном направлении от проксимального наружного края первой части 80 дистальной зоны 78 уплотнительного элемента. Проксимальный конец 88 юбки 86 имеет выступающий наружу кольцевой буртик 90 на его наружной поверхности. В состоянии без ограничений юбка 86 будет иметь форму, по существу подобную гладкому цилиндру. Тем не менее, в конфигурации, показанной на фиг.1, юбка 86 деформируется в результате сжатия ее между дистальной частью 56 втулки и корпусом 22. Энергия, накопленная в юбке 86, обеспечивает поджим как уплотнительного элемента 76, так и втулки 54 по направлению к выпускному отверстию 52 трубчатого элемента 48. Таким образом, когда соединитель 20 находится в состоянии покоя, уплотнительный элемент 76 закрывает и герметизирует выпускное отверстие 52. Однако уплотнительный элемент 76 выполнен с возможностью поступательного перемещения в проксимальном направлении вдоль трубчатого элемента 48, как описано ниже с дополнительными подробностями. В альтернативном варианте осуществления юбка 86 может быть заменена множеством лапок. Для облегчения поджима/смещения втулки и/или уплотнительного элемента по направлению к выпускному отверстию 52 цилиндрическая винтовая пружина также может быть использована и установлена коаксиально с трубчатым элементом 48.
Соединитель 20 дополнительно содержит кольцо 92. Проксимальный конец кольца 92 размещен вокруг имеющей первый меньший диаметр дистальной зоны 44 корпуса 22. Остальная часть кольца 92 окружает имеющую второй меньший диаметр дистальную зону 46 корпуса 22, но расположена на определенном расстоянии от имеющей второй меньший диаметр дистальной зоны 46 корпуса 22. Проксимальный конец 88 юбки 86 уплотнительного элемента 76 занимает пространство между кольцом 92 и имеющей второй меньший диаметр дистальной зоной 46. Кольцо 92 включает в себя кольцевой буртик 94 вокруг его внутренней поверхности на его дистальном конце. Буртик 94 образует барьер для кольцевого буртика 90 на юбке 86, предотвращающий выход проксимального конца юбки 86 из пространства между кольцом 92 и корпусом 22.
При использовании в соединитель 20 в проксимальной зоне 26 его просвета 24 вставлена трубка 34 для внутривенного введения. В трубке 34 для внутривенного введения перемещается жидкость, такая как солевой/физиологический раствор, предназначенная для введения в сосудистую сеть человека. Когда трубку 34 для внутривенного введения вставляют сначала в проксимальную зону 26 просвета 24, воздух может быть захвачен в канале 24, 50 для прохода текучей среды в зоне, дистальной по отношению к жидкости в трубке 34 для внутривенного введения. Желательно удалить данный воздух из соединителя 20 перед введением жидкости, предназначенной для внутривенного введения, в сосудистую сеть человека. Таким образом, соединитель 20 по фиг.1 включает в себя элемент для первичного заполнения.
Для первичного заполнения соединителя 20 оператор тянет втулку 54 в проксимальном направлении относительно корпуса 22. По мере перемещения втулки 54 в проксимальном направлении вдоль корпуса 22 она тянет уплотнительный элемент 76 в проксимальном направлении над трубчатым элементом 48, поскольку кольцевой уступ 96 на втулке 54 упирается в кольцевой уступ 98 на уплотнительном элементе 76. Когда уплотнительный элемент 76 перемещается в проксимальном направлении над трубчатым элементом 48, зона выпускного отверстия 52 трубчатого элемента 48 проталкивается через прорезь 84 до тех пор, пока зона выпускного отверстия 52 не станет выступать в дистальном направлении из прорези 84. При данной конфигурации выпускное отверстие 52 больше не будет герметично закрыто, и жидкость для внутривенного введения может свободно проходить по каналу для прохода текучей среды и из выпускного отверстия 52. Может возникнуть необходимость в удерживании оператором соединителя 20 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения (который может представлять собой, например, стандартный пакет/мешок для внутривенного вливания) для обеспечения начала прохода потока через соединитель 20.
Жидкость, проходящая по каналу 24, 50 для прохода текучей среды, вытесняет любой воздух, находящийся в канале, из выпускного отверстия 52. Таким образом, когда оператор увидит, что жидкость начинает вытекать из выпускного отверстия 52, он или она поймет, что соединитель 20 заполнен. После этого он или она отпускает втулку 54, обеспечивая возможность ее перемещения в дистальном направлении под действием смещающего уплотнительного элемента 76. Когда уплотнительный элемент 76 перемещается в дистальном направлении, он окружает выпускное отверстие 52 трубчатого элемента 48, обеспечивая повторное герметичное закрытие выпускного отверстия 52. В данный момент канал 24, 50 для прохода текучей среды заполнен жидкостью, и соединитель 20 может быть использован для введения жидкости, предназначенной для внутривенного введения/вливания, в сосудистую сеть человека. Процесс использования соединителя 20 для введения жидкости, предназначенной для внутривенного введения/вливания, в сосудистую сеть человека описан ниже в соответствии с фиг.2-4.
Фиг.2 иллюстрирует другой вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 100 по настоящему изобретению. Соединитель 100 аналогичен варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на фиг.1. Однако в соединителе 100 по фиг.2 кольцевой паз 102 в корпусе 104 является более узким. Действительно, паз 102 имеет приблизительно такую же ширину, как каждый из выступов 62 на крыловидных элементах 58. Таким образом, втулка 54 выполнена с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса 104 только на небольшое расстояние или втулка 54 вообще не может перемещаться. Тем не менее, втулка 54 выполнена с возможностью поворота относительно корпуса 104 для облегчения резьбового соединения с охватывающим соединителем 30.
Дистальная зона 106 уплотнительного элемента 108 расположена на некотором расстоянии от трубчатого элемента 110 как вдоль длины трубчатого элемента 110, так и в зоне выпускного отверстия 112. Соединитель 100 по фиг.2 дополнительно содержит пористую мембрану 114, также известную в качестве гидрофобного фильтра, окружающую зону выпускного отверстия 112. Пористая мембрана 114 выполнена с формой, подобной короткому цилиндру, и входит в плотный контакт с наружной поверхностью трубчатого элемента 110 и с внутренней поверхностью уплотнительного элемента 108. Пористая мембрана 114 имеет множество перфорационных отверстий (не показанных) с очень малым диаметром, которые выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода газовых фракций через мембрану 114 и образующей преграду для прохода частиц жидкости через мембрану 114. Таким образом, мембрана 114 образует проточный канал для воздуха, обеспечивающий возможность первичного заполнения соединителя 100, как описано ниже. Пористая мембрана 114 может быть изготовлена из любого из ряда пригодных материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники, таких как обладающий сверхвысокой гидрофобностью поливинилдифторид (PVDF).
Как также показано на фиг.2, корпус 104 включает в себя вентиляционный канал 116, который облегчает первичное заполнение соединителя 100. Вентиляционный канал 116 представляет собой проточный канал, который проходит через дистальную часть корпуса 104 по существу параллельно продольной оси корпуса 104. Затем вентиляционный канал 116 изгибается под углом, составляющим приблизительно 45°, и проходит диагонально до того, как он закончится на наружной поверхности корпуса 104 в зоне, проксимальной по отношению к втулке 54. Вентиляционный канал 116 образует канал для выхода воздуха, который вытесняется из просветов 24, 50 во время первичного заполнения, как описано ниже.
Для первичного заполнения соединителя 100 по фиг.2 оператор соединяет трубку 34 для внутривенного введения с проксимальной зоной 26 просвета 24 корпуса. После этого оператор удерживает соединитель 100 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения (таким как пакет для внутривенного введения). Жидкость проходит в просветы 24, 50, вытесняя воздух в дистальном направлении через выпускное отверстие 112 и через пористую мембрану 114. После этого воздух перемещается в проксимальном направлении вдоль наружной стороны трубчатого элемента 110 в пространство внутри юбки 86, затем по вентиляционному каналу 116 и в завершение - в окружающую атмосферу. Таким образом, вентиляционный канал 116 облегчает первичное заполнение посредством обеспечения возможности стабилизации давления текучей среды внутри соединителя 100 относительно внешнего давления. Таким образом, соединитель 100 по фиг.2 может быть первично заполнен при отсутствии необходимости поступательного перемещения втулки 54 вдоль корпуса 104 и открытия выпускного отверстия 112 трубчатого элемента 110 в окружающую атмосферу. Таким образом, особенностью вариантов осуществления настоящего изобретения является соединитель, выполненный с возможностью его первичного заполнения без использования вентилирующего колпачка.
Фиг.3 и 4 иллюстрируют этапы присоединения соединителя 100, аналогичного соединителю по фиг.2, к охватывающему соединителю 30. Этапы прикрепления соединителей 30, 100 друг к другу описаны ниже. Этапы до некоторой степени похожи при использовании соединителя 20 по фиг.1, за исключением аспекта, связанного с первичным заполнением.
Оператор начинает процесс посредством первичного заполнения охватываемого соединителя 100 в соответствии с процессом, описанным выше в соответствии с фиг.2. Затем оператор размещает охватываемый соединитель 100 так, чтобы дистальная поверхность 118 уплотнительного элемента 108 упиралась в охватывающий соединитель 30, как показано на фиг.3. Проиллюстрированный охватывающий соединитель 30, который представляет собой просто один пример, включает в себя жесткий корпус 120, удерживающий гибкий и упругий уплотнительный элемент 122. Проксимальный конец корпуса 120 имеет по существу цилиндрический входной канал 124, имеющий наружную резьбу 126. Уплотнительный элемент 122 имеет просвет 128, который не простирается до самого проксимального конца 124 корпуса 120. Вместо этого торцевая стенка 130 уплотнительного элемента 122 закрывает проксимальный конец просвета 128. Тем не менее, торцевая стенка 130 имеет поперечную прорезь 132, которая обеспечивает открытие сообщения по текучей среде с просветом 128 при деформировании уплотнительного элемента 122, как описано ниже.
При продолжении рассмотрения фиг.3 можно отметить, что при охватывающем и охватываемом соединителях 30, 100, примыкающих друг к другу, оператор далее пальцами прикладывает давление для поджима соединителей 30, 100 плотнее друг к другу. Жесткий корпус 120 охватывающего соединителя 30 обеспечивает толкание уплотнительного элемента 108 в проксимальном направлении относительно втулки 54, и охватывающий соединитель 30 перемещается вперед в дистальный конец втулки 54. Оператор продолжает поджимать соединители 30, 100 плотнее друг к другу до тех пор, пока резьба 72 на охватываемом соединителе 100 не войдет в контактное взаимодействие с резьбой 126 на охватывающем соединителе 30. В этот момент оператор закручивает втулку 54 при одновременном прочном удерживании охватывающего соединителя 30 так, что соединяемые резьбы 72, 126 заставляют охватывающий соединитель 30 перемещаться вперед дальше во втулку 54. Втулка 54 предпочтительно выполнена с возможностью поворота вокруг корпуса 104, так что трубка для внутривенного введения, прикрепленная к любому из двух соединителей 30, 100, не закручивается, когда оператор поворачивает втулку 54.
При продолжении рассмотрения фиг.3 [фиг.4] можно отметить, что по мере перемещения охватывающего соединителя 30 вперед во втулку 54 жесткий корпус 120 обеспечивает проталкивание уплотнительного элемента 108 в охватываемый соединитель 100 в проксимальном направлении вдоль трубчатого элемента 110. Уплотнительный элемент 108 деформируется, что вызывает открытие прорези 84. Зона выпускного отверстия 112 трубчатого элемента 110 в конце концов проталкивается через прорезь 84. По мере перемещения охватывающего соединителя 30 вперед во втулку 54 уплотнительный элемент 108 в охватываемом соединителе 100 и уплотнительный элемент 122 в охватывающем соединителе 30 прижимаются друг к другу. Уплотнительный элемент 122 в охватывающем соединителе 30 также деформируется, что вызывает открытие прорези 132 в уплотнительном элементе 122. Зона выпускного отверстия 112 трубчатого элемента 110, в конце концов, проталкивается через прорезь 132 в уплотнительном элементе 122 охватывающего соединителя, что обеспечивает открытие сообщения по текучей среде между соединителями 30, 100, как показано на фиг.4. Охватывающий соединитель 30 прекращает продвигаться в охватываемый соединитель 100, когда дистальный конец втулки 54 войдет в контакт с обращенным в проксимальном направлении кольцевым уступом 134 на охватывающем соединителе 30.
Для вывода соединителей 30, 100 из контактного взаимодействия друг с другом оператор поворачивает втулку 54 в противоположном направлении относительно охватывающего соединителя 30. При повороте втулки 54 соединенные резьбы 72, 126 заставляют охватывающий соединитель 30 выходить из охватываемого соединителя 100. По мере отвода охватывающего соединителя 30 уплотнительные элементы 108, 122 возвращаются к их исходным формам, что обеспечивает повторное герметичное закрытие обоих соединителей 30, 100. Когда резьбы 72, 126 будут полностью выведены из контактного взаимодействия друг с другом, оператор отводит соединители 30, 100 в сторону друг от друга.
Средним специалистам в данной области техники будет понятно, что этапы, описанные выше для соединения охватываемого соединителя 100 с охватывающим соединителем 30, могут быть также применены для других вариантов осуществления охватываемого соединителя по настоящему изобретению. Однако, как правило, вышеописанный способ применим для любого из соединителей, в которых или втулка не выполнена с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса (как в варианте осуществления по фиг.2), или соединитель предназначен для соединения его с охватывающим соединителем 30, когда втулка находится в ее крайнем дистальном положении относительно корпуса (как в варианте осуществления по фиг.1).
Фиг.5-10 иллюстрируют дополнительные варианты осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению. Каждый из данных соединителей выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность закрытия сообщения по текучей среде между охватываемым соединителем и охватывающим соединителем даже тогда, когда охватываемый соединитель остается присоединенным к охватывающему соединителю.
Соединитель 140 по фиг.5 аналогичен варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на фиг.1. Однако в соединителе 140 по фиг.5 кольцевой паз 142 на корпусе 148 имеет переменную глубину. На любом из двух концов 144, 146 паз 142 имеет большую глубину, чем в местах между двумя концами 144, 146. Диаметр паза 142 в менее глубоких промежуточных местах больше, чем внутренний диаметр, измеренный между выступами 62 на втулке 54. Диаметр паза 142 в зоне любого из двух более глубоких концов 144, 146 приблизительно равен внутреннему диаметру, измеренному между выступами 62 на втулке 54. Таким образом, когда выступы 62 расположены в любом из двух более глубоких концов 144, 146, для обеспечения поступательного перемещения втулки 54 вдоль корпуса 148 крыловидные элементы 58 изгибаются наружу для обеспечения возможности надвигания выступов 62 на менее глубокую промежуточную часть 150 паза 142. Любой из двух концов менее глубокой промежуточной части может иметь наклонную поверхность 152 для облегчения надвигания выступов 62 на менее глубокую промежуточную часть 150. Когда выступы 62 достигают более глубокого конца 144, 146 паза с противоположной стороны, энергия, накопленная в крыловидных элементах 58, заставляет их сжиматься в радиальном направлении. Оператор будет испытывать тактильное ощущение и услышит слышимый щелчок, когда выступы 62 сместятся со щелчком внутрь в более глубокие концы 144, 146 паза.
Относительные размеры выступов 62 и более глубокого проксимального конца 144 паза 142, а также другие конструктивные характеристики корпуса 148 и втулки 54 могут быть заданы такими, чтобы обеспечить возможность того, что втулка 54 будет оставаться в ее проксимальном граничном положении вдоль корпуса 148 даже тогда, когда оператор не будет удерживать втулку 54. Например, неглубокая часть 150 паза 142 может иметь проксимальную кромку 154, которая ориентирована под углом, достаточным для того, чтобы она плотно прилегала к дистальным поверхностям выступов 62 для удерживания выступов 62 от смещения, вызываемого смещающим/поджимающим усилием, действующим со стороны уплотнительного элемента 76.
Для присоединения охватываемого соединителя 140 по фиг.5 к охватывающему соединителю 30 оператор соединяет внутреннюю резьбу 72 на дистальном конце втулки 54 с наружной резьбой 126 на охватывающем соединителе 30, как показано на фиг.5. В данной конфигурации уплотнительный элемент 76 закрывает выпускное отверстие 52 трубчатого элемента 48. Таким образом, между соединителями 30, 140 не будет никакого сообщения по текучей среде. Для открытия сообщения по текучей среде оператор может продвинуть трубчатый элемент 48 через прорезь 84 в уплотнительном элементе 76 посредством оттягивания втулки 54 в проксимальном направлении вдоль корпуса 148. По мере перемещения втулки 54 в проксимальном направлении вдоль корпуса 148 трубчатый элемент 48 перемещается в дистальном направлении через прорезь 84 в уплотнительном элементе 76. Перемещающийся трубчатый элемент 48 заставляет дистальный конец 78 уплотнительного элемента 76 деформироваться и перемещаться в дистальном направлении в охватывающий соединитель 30, как показано на фиг.6. Уплотнительный элемент 76 охватываемого соединителя 140, в свою очередь, вызывает деформирование уплотнительного элемента 122 охватывающего соединителя 30, что обеспечивает открытие прорези 132 в уплотнительном элементе 122. Трубчатый элемент 48 продолжает перемещаться вперед до тех пор, пока он не пройдет через обе прорези 84, 132 в обоих уплотнительных элементах 76, 122, как показано на фиг.6. В данной конфигурации сообщение по текучей среде будет открыто между охватываемым соединителем 140 и охватывающим соединителем 30.
При использовании охватываемого соединителя 140 по фиг.5 оператор может предпочтительно повторно герметично закрыть выпускное отверстие 52 трубчатого элемента 48 без отсоединения охватываемого соединителя 140 от охватывающего соединителя 30. Для этого он или она перемещает втулку 54 в дистальном направлении вдоль корпуса 148. Когда выступы 62 достигнут дистального конца 146 кольцевого паза 142, уплотнительный элемент 76 будет полностью закрывать выпускное отверстие 52 трубчатого элемента 48 и трубчатый элемент 48 снова герметично закрывается, как показано на фиг.5. Неоднократное герметичное закрытие трубчатого элемента 48 без разъединения соединителей 30, 140 является предпочтительным, поскольку это уменьшает вероятность загрязнения. Когда соединители разъединены, их концы открыты для воздействия и могут стать загрязненными из-за контакта с другими поверхностями или вследствие притягивания загрязнителей, переносимых по воздуху. При использовании охватываемого соединителя 140 по фиг.5 концы соединителей 30, 140 остаются в контактном взаимодействии с примыканием друг к другу даже тогда, когда трубчатый элемент 48 отведен назад из охватывающего соединителя 30. Плотно прилегающие друг к другу поверхности соединителей 30, 140 препятствуют проникновению загрязнителей, что уменьшает вероятность того, что канал для прохода жидкости через соединители 30, 140 станет загрязненным. Таким образом, одной особенностью данных вариантов осуществления является охватываемый соединитель, содержащий втулку, выполненную с возможностью перемещения в аксиальном направлении, при этом втулка имеет внутреннюю резьбу, предназначенную для соединения с охватывающим соединителем, и при этом втулка выполнена с конструкцией, обеспечивающей возможность перемещения как уплотнительного элемента, расположенного внутри втулки, так и охватывающего соединителя в аксиальном направлении для выполнения по меньшей мере одной из операций открытия охватывающего соединителя и закрытия охватывающего соединителя без отделения подвижной втулки от охватывающего соединителя.
Фиг.7 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 160 по настоящему изобретению. Соединитель 160 аналогичен варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на фиг.5. Например, охватываемый соединитель 160 по фиг.7 также обеспечивает возможность повторного герметичного закрытия выпускного отверстия 52 трубчатого элемента 48 без отсоединения охватываемого соединителя 160 от охватывающего соединителя 30. Однако соединитель 160 по фиг.7 дополнительно включает в себя механизм 162 сцепления, который помогает оператору при выводе выступов 62 из контактного взаимодействия с более глубоким проксимальным концом 144 паза 142. Фиг.8 показывает детализированный вид механизма 162 сцепления.
Как показано на фиг.7, механизм 162 сцепления включает в себя вторые выступы 164 на внутренних поверхностях крыловидных элементов 166. Вторые выступы 164 расположены проксимально по отношению к первым выступам 62. Кроме того, вторые выступы 164 имеют меньшую высоту, чем первые выступы 62. Внутренний диаметр, измеренный между вторыми выступами 164, приблизительно равен наружному диаметру корпуса 148 в зоне, расположенной непосредственно перед кольцевым пазом 142 в проксимальном направлении. Таким образом, вторые выступы 164 могут свободно перемещаться по корпусу 148, когда оператор будет тянуть втулку в проксимальном направлении над корпусом 148.
S
Как показано на фиг.8, механизм 162 сцепления дополнительно включает в себя конусообразно сужающийся участок на внутренних поверхностях 168 проксимальных частей крыловидных элементов 166. Однако наружные поверхности 170 проксимальных частей не сужаются. Конусообразно сужающиеся внутренние поверхности вызывают уменьшение толщины стенок крыловидных элементов 166 от места расположения вторых выступов 164 до проксимальных концов 172 крыловидных элементов 166. Таким образом, проксимальные концы 172 крыловидных элементов 166 будут расположены на большем расстоянии от корпуса 148, чем те части крыловидных элементов 166, которые расположены дистально по отношению к проксимальным концам 172. Данное расстояние позволяет оператору приложить давление пальцами при сдавливании проксимальных концов 172. Стрелка F на фиг.8 показывает место и направление приложения давления для сдавливания. Под действием давления, вызывающего сдавливание, часть каждого крыловидного элемента 166, которая является проксимальной по отношению ко второму выступу 164, действует подобно рычагу, при этом второй выступ 164 служит в качестве точки опоры рычага. Те части крыловидных элементов 166, которые расположены дистально по отношению ко вторым выступам 164, в зоне первых выступов 62, расширяются по мере приложения давления, вызывающего сдавливание, на проксимальных концах 172. Расширение вызывает подъем первых выступов 62 с выходом их из глубокого проксимального конца 144 кольцевого паза 142. Когда первые выступы 62 выйдут из глубокого проксимального конца 144, они больше не будут ограничивать поступательное перемещение втулки 174 относительно корпуса 148 и втулка 174 может сдвигаться в дистальном направлении вдоль корпуса 148 под действием смещающего уплотнительного элемента, как показано стрелкой А на фиг.8.
Фиг.9 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 180 по настоящему изобретению. Соединитель 180 аналогичен варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на фиг.5. Однако в соединителе 180 по фиг.9 паз 182 имеет постоянную глубину и наружную резьбу 184. Выступы 186 дополнительно имеют внутреннюю резьбу 188. Таким образом, поворот втулки 190 и корпуса 192 относительно друг друга вызывает поступательное перемещение втулки 190 вдоль корпуса 192.
Для присоединения охватываемого соединителя 180 по фиг.9 к охватывающему соединителю 30 оператор соединяет внутреннюю резьбу 72 на дистальном конце втулки 190 с наружной резьбой 126 на охватывающем соединителе 30, как показано на фиг.9. В данной конфигурации уплотнительный элемент 76 закрывает выпускное отверстие 52 трубчатого элемента 48. Таким образом, между соединителями 30, 180 не будет никакого сообщения по текучей среде. Для открытия сообщения по текучей среде оператор может переместить трубчатый элемент 48 через прорези 84, 132 в уплотнительных элементах 76, 122 посредством поворота корпуса 192 относительно втулки 190 при поддержании углового выравнивания втулки 190 и охватывающего соединителя 30.
Поворот корпуса 192 и втулки 190 относительно друг друга обеспечивает перемещение корпуса 192 в проксимальном [дистальном] направлении во втулку 190, что, в свою очередь, вызывает перемещение трубчатого элемента 48 через прорезь 84 в уплотнительном элементе 76. Перемещающийся трубчатый элемент 48 заставляет дистальный конец 78 уплотнительного элемента 76 деформироваться и перемещаться в дистальном направлении в охватывающий соединитель 30. Уплотнительный элемент 76 охватываемого соединителя 180, в свою очередь, вызывает деформирование уплотнительного элемента 122 охватывающего соединителя 30, что приводит к открытию прорези 132 в уплотнительном элементе 122. Трубчатый элемент 48 продолжает перемещаться вперед до тех пор, пока он не пройдет через обе прорези 84, 122 в обоих уплотнительных элементах 76, 122. При данной конфигурации сообщение по текучей среде будет открыто между охватываемым соединителем 180 и охватывающим соединителем 30.
При использовании охватываемого соединителя 190 по фиг.9 оператор может предпочтительно повторно герметично закрыть выпускное отверстие 52 трубчатого элемента 48 без отсоединения охватываемого соединителя 180 от охватывающего соединителя 30. Для этого он или она поворачивает корпус 192 относительно втулки 190 в направлении, противоположном тому, которое используется для перемещения корпуса 192 дальше во втулку 190. Контактное взаимодействие/соединение витков 184, 188 резьбы вызывает смещение корпуса 192 в обратном направлении из втулки 190. Когда выступы 186 достигнут дистального конца кольцевого паза 182, как показано на фиг.9, уплотнительный элемент 76 будет полностью закрывать выпускное отверстие 52 трубчатого элемента 48 и трубчатый элемент 48 будет снова герметично закрыт.
Фиг.10 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 200 по настоящему изобретению. Соединитель 200 объединяет элементы/признаки вариантов осуществления, описанных выше и проиллюстрированных на фиг.2 и 7. Например, соединитель 200 включает в себя пористую мембрану 114 и вентиляционный канал 116 по фиг.2, которые вместе облегчают первичное заполнение. Кроме того, соединитель 200 включает в себя механизм 162 сцепления по фиг.7.
Фиг.11 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 210 по настоящему изобретению. Соединитель 210 включает в себя корпус 212, который выполнен с формой, в основном подобной полому цилиндру. Корпус 212 имеет просвет 214, образующий первую часть канала для прохода текучей среды. Просвет 214 имеет охватывающую конусообразную часть. Таким образом, просвет 214 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема трубки (не показанной) для внутривенного (IV) введения по фрикционной посадке. Наружная поверхность корпуса 212 имеет резьбу 216 для размещения охватываемого [охватывающего] люэровского наконечника или люэровского наконечника с наружной [внутренней] резьбой, который имеет втулку с резьбой.
В дистальной зоне конусность просвета 214 резко увеличивается, что обеспечивает создание конусообразного буртика 218, который продолжается до дистального конца 220 просвета 214. Трубчатый элемент 222 простирается в дистальном направлении от корпуса 212. Трубчатый элемент 222 также имеет просвет 224, который образует вторую часть канала для прохода текучей среды. На дистальном конце трубчатого элемента 222 образовано выпускное отверстие 226 канала 214, 224 для прохода текучей среды. В проиллюстрированном варианте осуществления трубчатый элемент 222 образован как одно целое с корпусом 212 в виде одной цельной детали. Однако средним специалистам в данной области техники будет понятно то, что в альтернативных вариантах осуществления корпус 212 и трубчатый элемент 222 могут быть образованы в виде отдельных деталей.
Кроме того, соединитель 210 содержит втулку 228, которая простирается в дистальном направлении от корпуса 212 и по меньшей мере частично окружает трубчатый элемент 222. В одном варианте осуществления корпус 212 и втулка 228 образованы в виде отдельных деталей, которые скреплены вместе. Корпус 212 и втулка 228 могут быть, например, приварены или приклеены друг к другу. Средним специалистам в данной области техники будет понятно то, что в альтернативных вариантах осуществления корпус 212 и втулка 228 могут быть образованы как одно целое в виде одной детали.
В проиллюстрированном варианте осуществления втулка 228 выполнена с формой, в основном подобной цилиндру. Кольцевое пространство 230 отделяет втулку 228 от трубчатого элемента 222. Дистальная зона 232 втулки 228 имеет резьбу 234 на ее внутренней поверхности. Резьба 234 выполнена с конфигурацией, обеспечивающей сопряжение с наружной резьбой на охватывающем соединителе (не показанном), как подробно описано ниже.
Проксимальная торцевая стенка 236 втулки 228 имеет по меньшей мере одно отверстие 238. В проиллюстрированном варианте осуществления показаны два отверстия 238, диаметрально противоположные относительно друг друга. Средним специалистам в данной области техники будет понятно, что может быть предусмотрено любое число отверстий 238. Отверстия 238 проходят сквозь всю проксимальную торцевую стенку 236 втулки в местах, находящихся на некотором расстоянии от трубчатого элемента 222. Проксимальный конец каждого отверстия 238 сообщается по текучей среде с каналом 240, который проходит по существу перпендикулярно продольной оси соединителя 210. Каналы 240 могут быть образованы в корпусе 212, или во втулке 228, или в комбинации из обоих элементов. Каждые отверстие 238 и канал 240 вместе образуют вентиляционный канал, который облегчает первичное заполнение соединителя 210, как подробно описано ниже.
Как и в предыдущих вариантах осуществления, корпус 212 и втулка 228 могут быть выполнены из любых долговечных и жестких или полужестких материалов, таких как пластики. В одном варианте осуществления корпус 212 и/или втулка 228 могут быть выполнены, например, из поликарбоната или полипропилена.
Пористая мембрана 242 плотно прилегает к дистальной поверхности проксимальной торцевой стенки 236 втулки. В проиллюстрированном варианте осуществления пористая мембрана 242 выполнена с формой, подобной кольцу, имеющему внутренний диаметр, который по существу равен наружному диаметру трубчатого элемента 222, и наружный диаметр, который по существу равен внутреннему диаметру втулки 228 на ее проксимальном конце. Таким образом, пористая мембрана 242 закрывает дистальные концы отверстий 238. Как и в предыдущих вариантах осуществления, пористая мембрана 242 имеет множество перфорационных отверстий с очень малым диаметром, которые выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода газовых фракций через мембрану 242 и блокирования прохода частиц жидкости через мембрану 242. Таким образом, мембрана 242 образует проточный канал для воздуха, обеспечивающий возможность первичного заполнения соединителя 210, как описано ниже. Пористая мембрана 242 может быть изготовлена из любого ряда пригодных материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники, таких как обладающий сверхвысокой гидрофобностью поливинилдифторид (PVDF).
Уплотнительный элемент 244 входит в кольцевое пространство 230 между втулкой 228 и трубчатым элементом 222. Как и в предыдущих вариантах осуществления, уплотнительный элемент 244 может быть выполнен из любого гибкого и упругого материала, который способен образовывать уплотнение при плотном прилегании к самому себе. В одном варианте осуществления уплотнительный элемент 244 может быть образован, например, из силикона.
Уплотнительный элемент 244 выполнен с формой, в основном подобной полому цилиндру, который открыт на его проксимальном конце 246 и закрыт на его дистальном конце 248. Проксимальный конец 246 уплотнительного элемента 244 имеет выступающий наружу буртик 250. Буртик 250 размещен в кольцевом углублении 252 на внутренней поверхности втулки 228 рядом с ее проксимальной торцевой стенкой 236. Контактное взаимодействие буртика 250 и поверхности углубления 252 способствует сохранению положения проксимального конца 246 уплотнительного элемента 244 внутри кольцевого пространства 230. Дистальная зона 254 уплотнительного элемента 244 имеет выступающий наружу буртик 256 в месте, удаленном в проксимальном направлении от дистального конца 248 уплотнительного элемента 244. Буртик 256 усиливает дистальную зону 254 уплотнительного элемента 244 для уменьшения вероятности того, что прорезь 258 откроется под действием давления текучей среды внутри соединителя 210. Таким образом, буртик 256 способствует уменьшению вероятности утечки, когда соединитель 210 не присоединен к охватывающему соединителю.
Уплотнительный элемент 244 по меньшей мере частично окружает трубчатый элемент 222, имеющий выпускное отверстие 226. Однако уплотнительный элемент 244 расположен на определенном расстоянии от трубчатого элемента 222 вдоль его длины и у выпускного отверстия 226. Дистальная торцевая стенка 248 уплотнительного элемента 244 имеет прорезь 258. Прорезь 258 герметично закрыта в закрытой конфигурации по фиг.11. Однако боковые стенки прорези 258 могут быть разделены вручную, как описано ниже, для обеспечения возможности вытекания текучей среды из выпускного отверстия 226 и в охватывающий соединитель.
При использовании трубку (не показанную) для внутривенного введения вставляют в просвет 214 корпуса соединителя 210. Для первичного заполнения соединителя 210 оператор сначала соединяет трубку для внутривенного введения, предусмотренную в соединителе 210, с источником жидкости для внутривенного введения/вливания. Затем оператор будет удерживать соединитель 210 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения/вливания (таким как пакет для внутривенного вливания). Жидкость проходит в просветы 214, 224, вытесняя воздух в дистальном направлении через просветы 214, 224 и из выпускного отверстия 226 трубчатого элемента 222. Затем воздух перемещается в проксимальном направлении вдоль наружной стороны трубчатого элемента 222, через пористую мембрану 242, по вентиляционным каналам 238, 240 и в завершение - в окружающую атмосферу. Таким образом, вентиляционные каналы 238, 240 облегчают первичное заполнение.
Для присоединения охватываемого соединителя 210 по фиг.11 к охватывающему соединителю оператор размещает дистальную торцевую стенку 248 уплотнительного элемента 244 в контакте с проксимальным концом охватывающего соединителя. Несмотря на то что фиг.11 не иллюстрирует охватывающий соединитель, охватывающий соединитель может быть аналогичным по конструкции охватывающим соединителям, проиллюстрированным на вышеуказанных фигурах. Дистальная торцевая стенка 248 уплотнительного элемента 244 упирается в проксимальную торцевую поверхность уплотнительного элемента в охватывающем соединителе. Дистальная торцевая стенка 248 также упирается в проксимальный ободок жесткого корпуса охватывающего соединителя. Корпус имеет наружную резьбу, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей сопряжение с внутренней резьбой в дистальной зоне втулки 228.
Для соединения витков резьбы оператор прикладывает пальцами давление для перемещения втулки 228 охватываемого соединителя 210 вперед по направлению к жесткому корпусу охватывающего соединителя. По мере сближения двух компонентов жесткий корпус охватывающего соединителя обеспечивает принудительное смещение уплотнительного элемента 244 в проксимальном направлении вдоль трубчатого элемента 222. При принудительном смещении уплотнительного элемента 244 назад зона выпускного отверстия 226 трубчатого элемента 222 проталкивается через прорезь 258 в уплотнительном элементе 244. В то же время дистальная зона 254 уплотнительного элемента 244 деформируется, когда она упирается в проксимальную торцевую поверхность уплотнительного элемента в охватывающем соединителе. Уплотнительный элемент охватывающего соединителя деформируется и сжимается в корпусе, что вызывает открытие прорези в уплотнительном элементе охватывающего соединителя. Для завершения соединения оператор поворачивает охватываемый соединитель 210 относительно охватывающего соединителя, когда витки резьбы будут соединены друг с другом. Когда два соединителя будут полностью свинчены вместе, сообщение по текучей среде будет открыто между соединителями, при этом трубчатый элемент 222 будет проходить через прорези в обоих уплотнительных элементах.
Фиг.12 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 260 по настоящему изобретению. Соединитель 260 включает в себя корпус 262, который выполнен с формой, в основном подобной полому цилиндру. Корпус 262 имеет просвет 264, образующий первую часть канала для прохода текучей среды. Просвет 264 имеет охватывающую конусообразную часть. Таким образом, просвет 264 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема трубки (не показанной) для внутривенного (IV) введения по фрикционной посадке. Наружная поверхность корпуса 262 имеет резьбу 266 для возможного размещения охватываемого [охватывающего] люэровского наконечника.
В дистальной зоне конусность просвета 264 резко увеличивается, что обеспечивает создание конусообразного буртика 268, который продолжается до дистального конца 270 просвета 264. Трубчатый элемент 272 простирается в дистальном направлении от корпуса 262. Трубчатый элемент 272 также имеет просвет 274, который образует вторую часть канала для прохода текучей среды. На дистальном конце трубчатого элемента 272 образовано выпускное отверстие 276 просвета 274. В проиллюстрированном варианте осуществления трубчатый элемент 272 образован как одно целое с корпусом 262 в виде одной цельной детали. Однако средним специалистам в данной области техники будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления корпус 262 и трубчатый элемент 272 могут быть образованы в виде отдельных деталей, которые скреплены вместе. Корпус 262 и трубчатый элемент 272 могут быть, например, приварены или приклеены друг к другу.
Соединитель 260 дополнительно содержит наружную втулку 278 и внутреннюю втулку 280. Наружная втулка 278 простирается в дистальном направлении от корпуса 262 и по меньшей мере частично окружает трубчатый элемент 272. В одном варианте осуществления корпус 262 и наружная втулка 278 образованы как одно целое в виде одной детали. Средним специалистам в данной области техники будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления корпус 262 и наружная втулка 278 могут быть образованы в виде отдельных деталей, которые скреплены вместе. Корпус 262 и наружная втулка 278, например, могут быть приварены или приклеены друг к другу.
В проиллюстрированном варианте осуществления наружная втулка 278 выполнена с формой, в основном подобной цилиндру. Кольцевое пространство 282 отделяет наружную втулку 278 от трубчатого элемента 272. Дистальная зона 284 наружной втулки 278 имеет резьбу 286 на своей внутренней поверхности. Резьба 286 выполнена с конфигурацией, обеспечивающей сопряжение с наружной резьбой 288 на внутренней втулке 280. Внутренняя втулка 280 выполнена с формой, в основном подобной цилиндру. Дистальная зона 290 внутренней втулки 280 имеет резьбу 292 [392] на своей внутренней поверхности. Резьба 292 [392] выполнена с конфигурацией, обеспечивающей сопряжение с наружной резьбой на охватывающем соединителе, как описано ниже.
Проксимальная торцевая стенка 294 наружной втулки 278 имеет кольцевую канавку 296. Канавка 296 образует канал для прохода текучей среды, который сообщается по текучей среде с радиальными каналами 298, которые проходят по существу перпендикулярно продольной оси соединителя 260. Каналы 298 могут быть образованы в корпусе 262, или в наружной втулке 278, или в комбинации из обоих элементов. Канавка 296 и каналы 298 вместе образуют вентиляционные каналы, которые облегчают первичное заполнение соединителя 260, как подробно описано ниже.
Как и в предыдущих вариантах осуществления, корпус 262 и втулки 278, 280 могут быть выполнены из любых долговечных и жестких или полужестких материалов, таких как пластики. В одном варианте осуществления корпус 212 и/или втулки 278, 280 могут быть выполнены, например, из поликарбоната или полипропилена.
Пористая мембрана 300 плотно прилегает к дистальной поверхности проксимальной торцевой стенки 294 наружной втулки. В проиллюстрированном варианте осуществления пористая мембрана 300 выполнена с формой, подобной кольцу, имеющему внутренний диаметр, который по существу равен наружному диаметру трубчатого элемента 272, и наружный диаметр, который по существу равен внутреннему диаметру наружной втулки 278 у ее проксимальной торцевой стенки 294. Таким образом, пористая мембрана 300 закрывает отверстия 296. Как и в предыдущих вариантах осуществления, пористая мембрана 300 имеет множество перфорационных отверстий с очень малым диаметром, которые выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода газовых фракций через мембрану 300 и блокирования прохода частиц жидкости через мембрану 300. Таким образом, мембрана 300 образует проточный канал для воздуха, обеспечивающий возможность первичного заполнения соединителя 260, как описано ниже. Пористая мембрана 300 может быть изготовлена из любого ряда пригодных материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники, таких как обладающий сверхвысокой гидрофобностью поливинилдифторид (PVDF).
Уплотнительный элемент 302 входит в кольцевое пространство 282 между наружной втулкой 278 и трубчатым элементом 272. Как и в предыдущих вариантах осуществления, уплотнительный элемент 302 может быть выполнен из любого гибкого и упругого материала, который способен образовывать уплотнение при плотном прилегании к самому себе. В одном варианте осуществления уплотнительный элемент 302 может быть образован, например, из силикона.
Уплотнительный элемент 302 выполнен с формой, в основном подобной полому цилиндру, который открыт на его проксимальном конце 304 и закрыт на его дистальном конце 306. Проксимальный конец 304 уплотнительного элемента 302 имеет по существу дискообразное основание 308, имеющее отверстие 310, в которое трубчатый элемент 272 входит при плотном контактном взаимодействии. Первый кольцеобразный выступ 312 вокруг наружной поверхности основания 308 размещен в кольцевом углублении 314 на внутренней поверхности наружной втулки 278 рядом с ее проксимальной торцевой стенкой 294. Второй кольцеобразный выступ 316 вокруг внутренней поверхности основания 308 размещен в кольцевом углублении 318 на наружной поверхности трубчатого элемента 272 рядом с его проксимальным концом. Контактное взаимодействие выступов 312, 316 и поверхностей углублений 314, 318 способствует сохранению положения проксимального конца уплотнительного элемента 302 внутри кольцевого пространства 282.
Кроме того, основание 308 уплотнительного элемента 302 имеет кольцевую канавку 320, которая образует канал для прохода текучей среды. Канавка 320 сообщается по текучей среде с канавкой 296 на проксимальной торцевой стенке 294 наружной втулки через посредство пористой мембраны 300. Кроме того, канавка 320 сообщается по текучей среде с внутренним пространством 322 уплотнительного элемента 302 рядом с основанием 308. Хотя это не видно на фиг.12, основание 308 имеет множество продольных каналов и множество радиальных каналов, которые соединяют внутреннее пространство 322 с канавкой 320. Таким образом, каналы и канавка 320 образуют канал для прохода текучей среды, проходящий через основание 308, который облегчает первичное заполнение соединителя 260, как рассмотрено ниже с дополнительным подробностями.
Уплотнительный элемент 302 по меньшей мере частично окружает трубчатый элемент 272, имеющий выпускное отверстие 276. Однако уплотнительный элемент 302 расположен на некотором расстоянии от трубчатого элемента 272 вдоль его длины и у выпускного отверстия 276. Боковые стенки 324 уплотнительного элемента 302 изогнуты внутрь в промежуточной зоне уплотнительного элемента 302. Дистальная торцевая стенка 306 уплотнительного элемента 302 имеет прорезь 326. Прорезь 326 герметично закрыта в закрытой конфигурации по фиг.11 [фиг.12]. Однако боковые стенки прорези 326 могут быть разделены вручную, как описано ниже, для обеспечения возможности вытекания текучей среды из выпускного отверстия 276 и в охватывающий соединитель.
Кривизна боковых стенок 324 обеспечивает придание жесткости боковым стенкам 324, чтобы воспрепятствовать их раздвиганию при повышении давления текучей среды внутри уплотнительного элемента 302, что имеет место при первичном заполнении соединителя 260. Кривизна боковых стенок 324 также предпочтительно способствует уменьшению вероятности утечки во время первичного заполнения, когда давление текучей среды внутри уплотнительного элемента 302 может быть высоким. Когда давление текучей среды внутри уплотнительного элемента 302 повышается, любое раздвигание наружу боковых стенок 324 в зоне с кривизной создает эффект рычага на дистальном конце 306 уплотнительного элемента 302. Эффект рычага вызывает более плотное закрытие прорези 326, в результате чего уменьшается вероятность утечки. Несмотря на то что проиллюстрированный вариант осуществления показывает боковые стенки 324 с кривизной в направлении внутрь, средним специалистам в данной области техники будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления боковые стенки 324 могут иметь другие формы, такие как прямолинейная, или могут быть даже изогнуты наружу.
При использовании трубку (не показанную) для внутривенного введения вставляют в просвет 264 корпуса соединителя 260. Для первичного заполнения соединителя 260 оператор сначала соединяет трубку для внутривенного введения, предусмотренную в соединителе 260, с источником жидкости для внутривенного введения/вливания. Затем оператор будет удерживать соединитель 260 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения/вливания (таким как пакет для внутривенного вливания). Жидкость проходит в канал 264, 274 для прохода текучей среды, вытесняя воздух в дистальном направлении по каналу 264, 274 для прохода текучей среды и из выпускного отверстия 276 трубчатого элемента 272. Затем воздух перемещается в проксимальном направлении вдоль наружной стороны трубчатого элемента 272, по каналам 320 в основании 308, через пористую мембрану 300, по вентиляционным каналом 296, 298 и в завершение - в окружающую атмосферу. Таким образом, вентиляционные каналы облегчают первичное заполнение за счет обеспечения возможности стабилизации давления текучей среды внутри соединителя 260 относительно давления окружающей среды.
Уплотнительный элемент 302 дополнительно включает в себя нагнетательный клапан 328, который перекрывает траекторию потока, проходящего по каналам 320, в случае нарастания давления внутри соединителя 260. Клапан 328 имеет узкий кольцевой выступ 330, выступающий внутрь от боковых стенок 324 уплотнительного элемента 302. Выступ 330 простирается по направлению к наружной поверхности трубчатого элемента 272, но не касается наружной поверхности трубчатого элемента 272. Выступ расположен в зоне, находящейся непосредственно за наружным кольцевым уступом 332 трубчатого элемента 272 в дистальном направлении. Если давление увеличивается в пространстве между уплотнительным элементом 302 и трубчатым элементом 272 в зоне, дистальной по отношению к выступу 330, выступ 330 деформируется в проксимальном направлении до тех пор, пока он не войдет в контакт с уступом 332, что вызывает образование уплотнения у уступа 332, которое блокирует проход текучей среды по направлению к каналам 320. Данное уплотнение является предпочтительным для предотвращения утечки жидкости по вентиляционным каналам 296, 320, когда материал пористой мембраны 300 не может выдерживать высокое давление текучей среды.
Фиг.13-16 иллюстрируют дополнительные возможные конфигурации нагнетательного клапана 328. На фиг.13 кольцевой уступ 332 на трубчатом элементе 272 имеет выступающий ободок 334, который простирается под выступом 330 на уплотнительном элементе 302. Когда давление увеличивается внутри уплотнительного элемента 302, гибкий материал уплотнительного элемента 302 расширяется, как показано стрелками на фиг.13. Данное расширение в сочетании с давлением текучей среды, действующим на дистальную поверхность выступа 330, заставляет выступ 330 входить в контакт с ободком 332 [334] с образованием уплотнения.
На фиг.14 уплотнительный элемент 302 имеет уменьшенную толщину стенки в зоне 336, проксимальной по отношению к выступу 330. Уменьшенная толщина стенки способствует изгибанию выступа 330 так, что он может легко деформироваться и входить в контакт с кольцевым уступом 332 на трубчатом элементе 272.
На фиг.15 уплотнительный элемент 302 также имеет уменьшенную толщину стенки в зоне 336, проксимальной по отношению к выступу 330. Однако выступ 330 имеет другую форму поперечного сечения. Выступ 330 простирается внутрь по существу перпендикулярно продольной оси уплотнительного элемента 302. Кроме того, треугольная кромка 338 выступает в проксимальном направлении от выступа 330 в месте, находящемся на некотором расстоянии от боковых стенок 324 уплотнительного элемента 302 внутри по отношению к ним. Кромка 338 образует уплотняющую поверхность, которая плотно прилегает к кольцевому уступу 332 на трубчатом элементе 272, когда давление увеличивается в зоне, дистальной по отношению к выступу 330.
На фиг.16 кольцевой уступ 332 на трубчатом элементе 272 также имеет выступающий ободок 334, который простирается под выступом 330 на уплотнительном элементе 302. Выступ 330 имеет L-образную часть 340, которая простирается внутрь, а затем в проксимальном направлении от боковых стенок 324 уплотнительного элемента 302. Треугольная кромка 338 выступает наружу от конца L-образной части 340, удаленного от боковых стенок 324 уплотнительного элемента 302. Когда давление увеличивается в зоне, дистальной по отношению к выступу 330, кромка 338 принудительно смещается наружу, что вызывает ее плотное прилегание к ободку 334 вокруг кольцевого выступа 330, в результате чего создается уплотнение.
Для присоединения охватываемого соединителя 260 по фиг.12 к охватывающему соединителю оператор размещает дистальный конец внутренней втулки 280 в контакте с проксимальным концом охватывающего соединителя. Несмотря на то что фиг.12 не иллюстрирует охватывающий соединитель, охватывающий соединитель может быть аналогичным по конструкции охватывающим соединителям, проиллюстрированным на предыдущих фигурах. Дистальная торцевая поверхность 306 уплотнительного элемента 302 плотно прилегает к проксимальной торцевой поверхности уплотнительного элемента в охватывающем соединителе. Дистальная торцевая поверхность уплотнительного элемента 302 также плотно прилегает к проксимальному краю жесткого корпуса охватывающего соединителя. Корпус имеет наружную резьбу, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность сопряжения с внутренней резьбой 292 [392] в дистальной зоне 290 внутренней втулки 280.
Для соединения витков резьбы оператор прикладывает пальцами давление для перемещения внутренней втулки 280 вперед по направлению к жесткому корпусу охватывающего соединителя. По мере сближения двух компонентов жесткий корпус обеспечивает деформирование уплотнительного элемента 302 в направлении внутрь во внутреннюю втулку 280. Когда уплотнительный элемент 302 будет втолкнут внутрь в достаточной степени, внутренняя резьба 292 [392] на внутренней втулке 280 соединяется с наружной резьбой на охватывающем соединителе. Для продолжения продвижения вперед оператор поворачивает внутреннюю втулку 280 относительно охватывающего соединителя. В одном варианте осуществления резьбовое соединение между наружной втулкой 278 и внутренней втулкой 280 может создавать большее фрикционное сопротивление, чем резьбовое соединение между внутренней втулкой 280 и охватывающим соединителем. Таким образом, оператор может вызвать поворот внутренней втулки 280 и охватывающего соединителя относительно друг друга при одновременном зажиме наружной втулки 278 одной рукой и охватывающего соединителя другой рукой, а не зажиме внутренней втулки 280 и охватывающего соединителя. Данный признак облегчает выполнение задачи прикрепления внутренней втулки 280 к охватывающему соединителю, поскольку оператор может захватывать поверхность наружной втулки 278 с большей площадью.
Когда внутренняя втулка 280 будет полностью навинчена на охватывающий соединитель, проксимальный край корпуса охватывающего соединителя будет контактировать с дистальной торцевой поверхностью 342 выступающего вниз буртика, расположенного в зоне, проксимальной по отношению к резьбе 292 [392] внутренней втулки 280. В этот момент поворот внутренней втулки 280 и охватывающего соединителя относительно друг друга прекращается. Дистальная зона 344 уплотнительного элемента 302 деформируется со смещением ее во внутреннюю втулку 280 по направлению к выпускному отверстию 276 трубчатого элемента 272. Уплотнительный элемент 302 также плотно прилегает к уплотнительному элементу в охватывающем соединителе, деформируя его. Деформированные уплотнительные элементы обеспечивают сохранение уплотнения в месте соединения внутренней втулки 280 и охватывающего соединителя.
Для открытия сообщения по текучей среде между двумя соединителями оператор продолжает прикладывать закручивающее усилие к наружной втулке 278 и охватывающему соединителю. Поскольку охватывающий соединитель не может перемещаться дальше во внутреннюю втулку 280, внутренняя втулка 280 начинает поворачиваться относительно наружной втулки 278. Соединение наружной резьбы 288 на внутренней втулке 280 с внутренней резьбой 286 на наружной втулке 278 обеспечивает перемещение внутренней втулки 280 в проксимальном направлении в наружную втулку 278. В то же время зона выпускного отверстия 276 трубчатого элемента 272 перемещается через прорези в уплотнительных элементах, что приводит к открытию сообщения по текучей среде между двумя соединителями.
Фиг.17 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 350 по настоящему изобретению. Соединитель 350 аналогичен варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на фиг.11. Однако соединитель 350 по фиг.17 включает в себя корпус, имеющий удлиненный трубчатый элемент 352. По меньшей мере проксимальный конец 354 трубчатого элемента 352 имеет охватываемую конусообразную часть. Таким образом, трубчатый элемент 352 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема трубки 356 [388] для внутривенного (IV) введения по фрикционной посадке вокруг наружной стороны трубчатого элемента 352. В трубчатом элементе 352 образован просвет 356. В отличие от варианта осуществления по фиг.11 просвет 356 имеет постоянный внутренний диаметр. На дистальном конце 358 трубчатого элемента 352 образовано выпускное отверстие 360 просвета 356.
Цилиндрическая втулка 366 простирается в дистальном направлении от средней части 368 корпуса и частично окружает трубчатый элемент 352. Кольцевое пространство 370 отделяет втулку 366 от трубчатого элемента 352. Дистальная зона 372 втулки 366 имеет резьбу 374 на своей внутренней поверхности. Резьба 374 выполнена с конфигурацией, обеспечивающей возможность сопряжения с наружной резьбой на охватывающем соединителе (не показанном) так же, как описано выше в отношении соединителя 210 по фиг.11.
Проксимальная стенка 376 втулки 366 является сплошной в отличие от проксимальной стенки втулки 228 по фиг.11, которая имеет отверстия 238 и каналы 240 для отвода воздуха. В проиллюстрированном варианте осуществления втулка 366 выполнена как одно целое с корпусом 352 в виде одной детали. Однако средним специалистам в данной области техники будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления корпус 352 и втулка 366 могут быть выполнены в виде отдельных деталей. Цилиндрический защитный элемент 377 простирается в проксимальном направлении от проксимальной стенки втулки 366, частично окружая трубчатый элемент 352. Трубка 388 для внутривенного введения входит в кольцевой зазор 381 между внутренней поверхностью защитного элемента 377 и наружной поверхностью трубчатого элемента 352. Адгезив может быть размещен в кольцевом зазоре 381 для упрочнения соединения между трубкой 388 для внутривенного введения и трубчатым элементом 352.
Как и в предыдущих вариантах осуществления, корпус 352 и втулка 366 могут быть выполнены из любых долговечных и жестких или полужестких материалов, таких как пластики. В одном варианте осуществления корпус 352 и/или втулка 366 могут быть выполнены, например, из поликарбоната или полипропилена.
Уплотнительный элемент 378 входит в кольцевое пространство 370 между втулкой 366 и трубчатым элементом 352. Как и в предыдущих вариантах осуществления, уплотнительный элемент 378 может быть выполнен из любого гибкого и упругого материала, который способен образовывать уплотнение при плотном прилегании к самому себе. В одном варианте осуществления уплотнительный элемент 378 может быть образован, например, из силикона.
Уплотнительный элемент 378 выполнен с по существу такой же формой, как уплотнительный элемент 244 по фиг.11. Однако в отличие от уплотнительного элемента 244 по фиг.11 дистальный конец 379 уплотнительного элемента 378 имеет часть 380 с уменьшенным диаметром. Часть 380 с уменьшенным диаметром плотно охватывает наружную поверхность трубчатого элемента 352 на его дистальном конце 358 с образованием плотной посадки или посадки с натягом. Таким образом, часть 380 с уменьшенным диаметром образует непроницаемое для жидкостей герметичное уплотнение относительно наружной поверхности трубчатого элемента 352.
На дистальном конце 379 наружной поверхности уплотнительного элемента 378 имеется углубление 382, в которое вставлена пористая мембрана 384. Канал 386 проходит от углубления 382 до внутреннего пространства уплотнительного элемента 378. Канал 386, пористая мембрана 384 и углубление 382 образуют канал для прохода текучей среды. Однако, как и в предыдущих вариантах осуществления, пористая мембрана 384 имеет множество перфорационных отверстий с очень малым диаметром, которые выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода газовых фракций через мембрану и образующей преграду для прохода частиц жидкости через мембрану. Таким образом, пористая мембрана 384 образует проточный канал для воздуха, обеспечивающий возможность первичного заполнения соединителя 350, как описано ниже. Пористая мембрана 384 может быть изготовлена из любого ряда пригодных материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники, таких как обладающий сверхвысокой гидрофобностью поливинилдифторид (PVDF).
Для первичного заполнения соединителя 350 оператор сначала соединяет предназначенную для внутривенного введения трубку 388 соединителя 350 с источником жидкости для внутривенного введения (таким как пакет для внутривенного введения). После этого оператор удерживает соединитель 350 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения. Жидкость проходит в просвет 356, вытесняя воздух, находящийся в просвете 356, в дистальном направлении. Воздух вытесняется по каналу 386, через пористую мембрану 384 и через углубление 382 наружу в окружающую атмосферу.
Процесс присоединения охватываемого соединителя 350 по фиг.17 к охватывающему соединителю аналогичен процессу, описанному выше для присоединения охватываемого соединителя 210 по фиг.11 к охватывающему соединителю. Однако когда уплотнительный элемент 378 сплющивается со смещением его в кольцевое пространство 370, часть 380 с уменьшенным диаметром дистального конца 379 остается в плотном контакте с наружной поверхностью трубчатого элемента 352. Уплотнение препятствует утечке текучей среды, предназначенной для внутривенного введения, в кольцевое пространство 390 между уплотнительным элементом 378 и трубчатым элементом 352 в зоне, проксимальной по отношению к части 380 с уменьшенным диаметром. Таким образом, уплотнение обеспечивает уменьшение объема мертвого пространства в соединителе 350, в котором может скапливаться застойная текучая среда.
Фиг.18 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 400 по настоящему изобретению. Соединитель 400 аналогичен варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на фиг.12. Однако соединитель 400 по фиг.18 включает в себя корпус 402, имеющий удлиненный трубчатый элемент 404. По меньшей мере проксимальный конец 406 трубчатого элемента 404 имеет охватываемую конусообразную часть. Таким образом, трубчатый элемент 404 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема трубки 408 для внутривенного (IV) введения по фрикционной посадке вокруг наружной стороны трубчатого элемента 404. В трубчатом элементе 404 образован просвет 410. В отличие от варианта осуществления по фиг.12 просвет 410 имеет плавную конусность его внутренней поверхности, при этом внутренний диаметр просвета конусообразно уменьшается от проксимального конца 406 до дистального конца 412. На дистальном конце 412 трубчатого элемента 404 образовано выпускное отверстие 414 просвета 410.
Кроме того, соединитель 400 содержит цилиндрическую наружную втулку 416 и цилиндрическую внутреннюю втулку 418. Внутренняя и наружная втулки 418, 416 аналогичны по конструкции и функциям наружной и внутренней втулкам 278, 280, описанным выше и проиллюстрированным на фиг.12. Однако проксимальная стенка 420 наружной втулки 416 является сплошной в отличие от проксимальной торцевой стенки 294 наружной втулки 278 по фиг.12, которая имеет канавку 296 и каналы 298 для отвода воздуха. В проиллюстрированном варианте осуществления наружная втулка 416 выполнена как одно целое с корпусом 402 в виде одной детали. Тем не менее, средним специалистам в данной области техники будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления корпус 402 и наружная втулка 416 могут быть образованы в виде отдельных деталей.
Цилиндрический защитный элемент 419 простирается в проксимальном направлении от проксимальной стенки втулки 420, частично окружая трубчатый элемент 404. Трубка 408 для внутривенного введения входит в кольцевой зазор 421 между внутренней поверхностью защитного элемента 419 и наружной поверхностью трубчатого элемента 404. Адгезив может быть размещен в кольцевом зазоре 421 для упрочнения соединения между трубкой 408 для внутривенного введения и трубчатым элементом 404.
Как и в предыдущих вариантах осуществления, корпус 402 и наружная втулка 416 могут быть выполнены из любых долговечных и жестких или полужестких материалов, таких как пластики. В одном варианте осуществления корпус 402 и/или наружная втулка 416 могут быть выполнены, например, из поликарбоната или полипропилена.
Уплотнительный элемент 424 входит в кольцевое пространство 422 между наружной втулкой 416 и трубчатым элементом 404. Как и в предыдущих вариантах осуществления, уплотнительный элемент 424 может быть выполнен из любого гибкого и упругого материала, который способен образовывать уплотнение при плотном прилегании к самому себе. В одном варианте осуществления уплотнительный элемент 424 может быть образован, например, из силикона.
Уплотнительный элемент 424 выполнен с по существу такой же формой, как уплотнительный элемент 302 по фиг.12. Однако в отличие от уплотнительного элемента 302 по фиг.12 дистальный конец 426 уплотнительного элемента 424 имеет часть 428 с уменьшенным диаметром. Часть 428 с уменьшенным диаметром плотно охватывает наружную поверхность трубчатого элемента 404 на его дистальном конце 412 с образованием плотной посадки или посадки с натягом. Таким образом, часть 428 с уменьшенным диаметром образует непроницаемое для жидкостей герметичное уплотнение относительно наружной поверхности трубчатого элемента 404.
На дистальном конце 426 наружной поверхности уплотнительного элемента 424 имеется углубление 430, в которое вставлена пористая мембрана 432. Канал 434 проходит от углубления 430 до внутреннего пространства уплотнительного элемента 424. Канал 434, пористая мембрана 432 и углубление 430 образуют канал для прохода текучей среды. Однако, как и в предыдущих вариантах осуществления, пористая мембрана 432 имеет множество перфорационных отверстий с очень малым диаметром, которые выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода газовых фракций через мембрану и образующей преграду для прохода частиц жидкости через мембрану. Таким образом, пористая мембрана 432 образует проточный канал для воздуха, обеспечивающий возможность первичного заполнения соединителя 400, как описано ниже. Пористая мембрана 432 может быть изготовлена из любого ряда пригодных материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники, таких как обладающий сверхвысокой гидрофобностью поливинилдифторид (PVDF).
Для первичного заполнения соединителя 400 оператор сначала соединяет предназначенную для внутривенного введения трубку 408 соединителя 400 с источником жидкости для внутривенного введения (таким как пакет для внутривенного введения). После этого оператор удерживает соединитель 400 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения. Жидкость проходит в просвет 410, вытесняя воздух, находящийся в просвете 410, в дистальном направлении. Воздух вытесняется по каналу 434, через пористую мембрану 432 и через углубление 430 наружу в окружающую атмосферу.
Процесс присоединения охватываемого соединителя 400 по фиг.18 к охватывающему соединителю аналогичен процессу, описанному выше для присоединения охватываемого соединителя 260 по фиг.12 к охватывающему соединителю. Однако когда уплотнительный элемент 424 сплющивается со смещением его в кольцевое пространство 422, часть 428 с уменьшенным диаметром дистального конца 426 остается в плотном контакте с наружной поверхностью трубчатого элемента 404. Уплотнение препятствует утечке текучей среды, предназначенной для внутривенного введения, в пространство 436 между уплотнительным элементом 424 и трубчатым элементом 404 в зоне, проксимальной по отношению к части 428 с уменьшенным диаметром. Таким образом, уплотнение обеспечивает уменьшение объема мертвого пространства в соединителе 400, в котором может скапливаться застойная текучая среда.
Фиг.19 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 450 по настоящему изобретению. Соединитель 450 включает в себя корпус 452, имеющий удлиненный трубчатый элемент 454. По меньшей мере проксимальный конец 456 трубчатого элемента 454 имеет охватываемую конусообразную часть. Таким образом, трубчатый элемент 454 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема трубки (не показанной) для внутривенного (IV) введения по фрикционной посадке вокруг наружной стороны трубчатого элемента 454. В трубчатом элементе 454 образован просвет 458. Просвет 458 имеет плавную конусность его внутренней поверхности, при этом внутренний диаметр просвета конусообразно уменьшается от проксимального конца 456 до дистального конца 460. На дистальном конце 460 трубчатого элемента 454 образовано выпускное отверстие 462 просвета 458.
Корпус 452 включает в себя дискообразную фланцевую часть 464, выступающую в радиальном направлении наружу от его средней зоны. Цилиндрический защитный элемент 466 простирается в проксимальном направлении от фланцевой части 464, частично окружая трубчатый элемент 454. Трубка для внутривенного введения входит в кольцевой зазор 468 между внутренней поверхностью защитного элемента 466 и наружной поверхностью трубчатого элемента 454. Адгезив может быть размещен в кольцевом зазоре 468 для упрочнения соединения между трубкой для внутривенного введения и трубчатым элементом 454.
Цилиндрическая втулка 470 контактирует с фланцевой частью 464 и частично окружает корпус 452 в зоне, дистальной по отношению к фланцевой части 464. Внутренняя поверхность втулки 470 имеет резьбу 472, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей соединение с наружной резьбой на охватывающем соединителе (не показанном), как описано ниже. Уплотнительный элемент 476 входит в кольцевое пространство 474 между втулкой 470 и трубчатым элементом 454. Как и в предыдущих вариантах осуществления, уплотнительный элемент 476 может быть выполнен из любого гибкого и упругого материала, который способен образовывать уплотнение при плотном прилегании к самому себе. В одном варианте осуществления уплотнительный элемент 476 может быть образован, например, из силикона.
Уплотнительный элемент 476 имеет по существу дискообразное основание 478 на своем проксимальном конце. По существу цилиндрическая рукавообразная часть 480 простирается в дистальном направлении от основания 478 и окружает дистальную зону трубчатого элемента 454. Боковая стенка рукавообразной части 480 имеет гармошкообразные гофры 482. Гофры 482 образуют места естественного изгиба для уплотнительного элемента 476, так что он может сжиматься легко и прогнозируемым образом при прикреплении соединителя 450 к охватывающему соединителю, как описано ниже.
Дистальный конец 484 уплотнительного элемента 476 имеет прорезь 486, через которую трубчатый элемент 454 может выступать, когда соединитель 450 прикреплен к охватывающему соединителю. В зоне, проксимальной по отношению к прорези 486, дистальный конец 484 уплотнительного элемента 476 дополнительно включает в себя дискообразную фланцевую часть 488, которая входит в контактное взаимодействие с защитным элементом на охватывающем соединителе и помогает защитному элементу во вдавливании уплотнительного элемента 476 в проксимальном направлении в кольцевом пространстве 474 для обеспечения сжатия уплотнительного элемента 476 и выступания трубчатого элемента 454 через прорезь 486.
Соединитель 450 дополнительно содержит стопорное кольцо 490, расположенное внутри втулки 470 и плотно прилегающее к дистальной поверхности 492 фланцевой части 464, при этом основание 478 уплотнительного элемента 476 расположено между стопорным кольцом 490 и фланцевой частью 464. Стопорное кольцо 490 имеет выступающий внутрь буртик 494 на своем дистальном конце, который плотно прилегает к дистальной торцевой поверхности 496 основания 478 уплотнительного элемента 476, тем самым обеспечивая противодействие перемещению уплотнительного элемента 476 в дистальном направлении. Внутренняя поверхность втулки 470 имеет кольцевой уступ 498, который обращен в проксимальном направлении и плотно прилегает к дистальной поверхности 500 стопорного кольца 490, тем самым обеспечивая противодействие перемещению стопорного кольца 490 в дистальном направлении. Проксимальный конец втулки 470 аналогичным образом имеет множество выступающих внутрь лапок 502, которые плотно прилегают к проксимальной торцевой поверхности 504 фланцевой части 464 корпуса 452, в результате чего корпус 452 будет удерживаться между лапками 504 и стопорным кольцом 490, при этом стопорное кольцо 490 удерживает основание 478 уплотнительного элемента 476 у фланцевой части 464.
Корпус 452, втулка 470 и стопорное кольцо 490 могут быть выполнены из любых долговечных и жестких или полужестких материалов, таких как пластики. В одном варианте осуществления данные компоненты могут быть выполнены, например, из поликарбоната или полипропилена.
Внутренний диаметр рукавообразной части 480 уплотнительного элемента больше наружного диаметра трубчатого элемента 454. Таким образом, между рукавообразной частью 480 и трубчатым элементом 454 образуется по существу кольцевое пространство 506. Дистальный конец 484 уплотнительного элемента 476 также расположен на определенном расстоянии от выпускного отверстия 462 на дистальном конце 460 трубчатого элемента 454. Таким образом, имеется канал для прохода текучей среды, проходящий из просвета 458 через выпускное отверстие 462 и вокруг наружной стороны трубчатого элемента 454. На основании 478 уплотнительного элемента 476 имеется множество радиальных каналов 508, которые обеспечивают соединение по текучей среде между кольцевым пространством 506 и кольцевой канавкой 510 на основании 478. Таким образом, канал для прохода текучей среды продолжается через основание 478 посредством радиальных каналов 508 и канавки 510.
Дискообразная пористая мембрана 512 плотно прилегает к проксимальной поверхности основания 478 и закрывает кольцевую канавку 510 на основании 478. Множество продольных каналов 514 на фланцевой части 464 корпуса 452 выровнены относительно кольцевой канавки 510 в основании 478 напротив пористой мембраны 512. Таким образом, канал для прохода текучей среды, проходящий через соединитель 450, продолжается от канавки 510 через пористую мембрану 512 и наружу в окружающую атмосферу через посредство продольных каналов 514. Тем не менее, как и в предыдущих вариантах осуществления, пористая мембрана 512 имеет множество перфорационных отверстий с очень малым диаметром, которые выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода газовых фракций через мембрану и образующей преграду для прохода частиц жидкости через мембрану. Таким образом, пористая мембрана 512 образует проточный канал для воздуха, обеспечивающий возможность первичного заполнения соединителя 450, как описано ниже. Пористая мембрана 512 может быть изготовлена из любого ряда пригодных материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники, таких как обладающий сверхвысокой гидрофобностью поливинилдифторид (PVDF).
Для первичного заполнения соединителя 450 оператор сначала соединяет предназначенную для внутривенного введения трубку соединителя 450 с источником жидкости для внутривенного введения (таким как пакет для внутривенного введения). После этого оператор удерживает соединитель 450 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения. Жидкость проходит в просвет 458, вытесняя воздух, находящийся в просвете 458, в дистальном направлении. Воздух вытесняется через выпускное отверстие 462, в проксимальном направлении вокруг наружной стороны трубчатого элемента 454, по радиальным каналам 508 и через канавку 510, через пористую мембрану 512 и по продольным каналам 514 наружу в окружающую атмосферу.
Фиг.20 и 21 иллюстрируют соответственно корпус 452 и втулку 470 более подробно. Как показано на фиг.20, проксимальная торцевая поверхность 504 фланцевой части 464 корпуса имеет множество наклонных участков 518. Каждый наклонный участок 518 имеет наклонную поверхность, которая постепенно поднимается до уступа или места 520 с резким уменьшением высоты. Каждый из наклонных участков 518 ориентирован с наклоном в одном и том же направлении. Как показано на фиг.21, проксимальный конец втулки 470 имеет множество выступающих внутрь лапок 502. Лапки 502 плотно прилегают к проксимальной торцевой поверхности 504 фланцевой части 464 корпуса, как показано на фиг.19. Лапки 502 выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность их перемещения по наклонным участкам 518 при повороте втулки 470 относительно корпуса 452. Когда лапки 502 переходят через места 520 с резким уменьшением высоты на наклонных участках 518, оператор слышит звук щелчка и испытывает тактильное ощущение. Звук и ощущение щелчка указывают оператору на то, что соединитель 450 полностью прикреплен к охватывающему соединителю, как описано ниже более полно.
Процесс присоединения охватываемого соединителя 450 по фиг.19 к охватывающему соединителю аналогичен процессу, описанному выше для присоединения охватываемого соединителя 210 по фиг.11 к охватывающему соединителю. Тем не менее, оператор предпочтительно зажимает наружную сторону втулки 470 одной рукой и охватывающий соединитель другой рукой. Поворот соединителей относительно друг друга обеспечивает перемещение защитного кожуха охватывающего соединителя в кольцевое пространство 474. Сначала втулка 470 и корпус 452 поворачиваются вместе относительно уплотнительного элемента 476. Однако когда охватывающий соединитель перемещается вперед, он прижимается к фланцевой части 488 на дистальном конце уплотнительного элемента 476, в результате чего обеспечивается сжатие уплотнительного элемента 476 в кольцевом пространстве 476. По мере увеличения степени сжатия увеличивается сила трения между уплотнительным элементом 476 и охватывающим соединителем. Как описано выше, уплотнительный элемент 476 предпочтительно выполнен из упругого материала, такого как силикон. Подобные материалы, как правило, имеют высокий коэффициент трения и более жесткие материалы, такие как поликарбонат или полипропилен. Таким образом, когда сила трения между уплотнительным элементом 476 и охватывающим соединителем увеличивается, она в конце концов достигает порогового значения, при котором сила трения между уплотнительным элементом 476 и охватывающим соединителем больше силы трения в зоне контакта между втулкой 470 и фланцевой частью 464 корпуса и стопорным кольцом 490. При данном пороговом значении корпус 452 и охватывающий соединитель перестают поворачиваться относительно друг друга, и корпус 452 и стопорное кольцо 490 начинают поворачиваться относительно втулки 470. Данный относительный поворот заставляет лапки 502 на втулке 470 перемещаться по наклонным участкам 518 на фланцевой части 464 корпуса, что вызывает щелчки и тактильное ощущение, описанные выше. Когда начинаются щелчки, оператор осознает, что соединение является надежным.
Фиг.22 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 550 по настоящему изобретению. Соединитель 550 включает в себя проксимальный корпус 552, выполненный с формой, в основном подобной ступенчатому цилиндру. Проксимальный корпус 552 включает в себя удлиненный трубчатый элемент 554. Проксимальный конец 556 трубчатого элемента 554 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема трубки (не показанной) для внутривенного (IV) введения по фрикционной посадке вокруг наружной стороны трубчатого элемента 554. В трубчатом элементе 554 образован просвет 558. Проксимальная часть 560 просвета 558 имеет плавную конусность ее внутренней поверхности, при этом ее внутренний диаметр конусообразно уменьшается от проксимального конца до средней части. Остальная часть просвета 558 имеет постоянный диаметр и простирается до дистального конца 562 трубчатого элемента 554. Боковая стенка трубчатого элемента 554, расположенная рядом с дистальным концом 562, имеет отверстие, которое представляет собой выпускное отверстие 564 просвета 558.
Дискообразная фланцевая часть 566 простирается в радиальном направлении наружу от средней зоны трубчатого элемента 554. Цилиндрический защитный элемент 568 простирается в проксимальном направлении от фланцевой части 566, частично окружая трубчатый элемент 554. Трубка для внутривенного введения входит в кольцевое пространство 570 между внутренней поверхностью защитного элемента 568 и наружной поверхностью трубчатого элемента 554. Адгезив может быть введен внутрь кольцевого пространства 570 для упрочнения соединения между трубкой для внутривенного введения и трубчатым элементом 554.
Цилиндрическая втулка 572, в дальнейшем называемая проксимальной втулкой 572, простирается в дистальном направлении от периферии фланцевой части 566 и частично окружает трубчатый элемент 554 в зоне, дистальной по отношению к фланцевой части 566. Проксимальный участок 574 внутренней поверхности проксимальной втулки 572 имеет резьбу 576. Дистальный участок 578 внутренней поверхности проксимальной втулки 572 является гладким. На резьбовом участке 574 боковая стенка втулки имеет отверстие 580, назначение которого описано ниже.
Кроме того, соединитель 550 включает в себя дистальный корпус 582, выполненный с формой, по существу подобной ступенчатому цилиндру. Дистальный корпус 582 имеет проксимальную часть 584, имеющую наружную резьбу 586. Наружная резьба 586 соединяется с внутренней резьбой 576 на проксимальной втулке 572 так, что проксимальный и дистальный корпусы 552, 582 могут поворачиваться относительно друг друга. Резьбовое соединение также обеспечивает возможность поступательного перемещения корпусов 552, 582 относительно друг друга при их повороте относительно друг друга. Проксимальный конец дистального корпуса 582 имеет углубление 588, выполненное с формой, подобной ступенчатому цилиндру. В углубление 588 вставлен эластомерный уплотнительный элемент 590 с комплементарной формой. Уплотнительный элемент 590 имеет цилиндрический канал 592, при этом трубчатый элемент 554 входит в указанный канал 592 так, что наружная поверхность трубчатого элемента 554 контактирует с внутренней поверхностью канала 592 с обеспечением уплотнительного контакта. Уплотнительный элемент 590 может быть выполнен из любого гибкого и упругого материала, который способен образовывать уплотнение при плотном прилегании к трубчатому элементу 554. В одном варианте осуществления уплотнительный элемент 590 может быть выполнен, например, из силикона.
Дистальный корпус 582 дополнительно содержит среднюю часть 594, которая выполнена с формой, подобной гладкому цилиндру, имеющему проксимальную фланцевую часть 596, простирающуюся в радиальном направлении наружу. Средняя часть 594 вставлена в дистальную часть 578 проксимальной втулки 572. Зона соединения проксимальной и дистальной частей 574, 578 проксимальной втулки 572 имеет выступающий внутрь кольцевой уступ 598. Уступ 598 образует место опоры/плотного прилегания для фланцевой части 596 на средней части 594, которое ограничивает перемещение дистального корпуса 582 внутрь проксимальной втулки 572.
Цилиндрическая втулка 600, в дальнейшем называемая дистальной втулкой 600, простирается в дистальном направлении от периферии средней части 594 дистального корпуса 582. Внутренняя поверхность дистальной втулки 600 имеет резьбу 602. Резьба 602 выполнена с конфигурацией, обеспечивающей соединение с наружной резьбой 604 на охватывающем соединителе 606, как описано ниже. Цилиндрическое сопло 608 простирается в дистальном направлении от средней части 594 дистального корпуса 582. Дистальная втулка 600 частично окружает сопло 608, при этом между дистальной втулкой 600 и соплом 608 образовано кольцевое пространство 610.
Проксимальный и дистальный корпусы 552, 582 могут быть выполнены из любых долговечных и жестких или полужестких материалов, таких как пластики. В одном варианте осуществления данные компоненты могут быть выполнены, например, из поликарбоната или полипропилена.
Дистальный корпус 582 имеет центральный продольный канал 612, в который входит трубчатый элемент 554. За исключением того, что описано ниже, трубчатый элемент 554 по существу на всей его длине имеет постоянный наружный диаметр. Аналогичным образом, за исключением того, что описано ниже, продольный канал 612 по существу на всей его длине имеет постоянный внутренний диаметр. Кроме того, также за исключением того, что описано ниже, внутренний диаметр продольного канала 612 незначительно превышает наружный диаметр трубчатого элемента 554. Таким образом, между поверхностью продольного канала 612 и трубчатым элементом 554 образуется кольцевой зазор 614.
Уплотнительный элемент 590 входит в углубление 588 на проксимальном конце 616 продольного канала 612. Уплотнительный элемент 590 имеет внутренний диаметр, который по существу соответствует наружному диаметру трубчатого элемента 554, в результате чего образуется непроницаемое для жидкостей герметичное уплотнение вокруг трубчатого элемента 554. У дистального конца 618 продольного канала 612 сопло 608 имеет часть 620 с уменьшенным внутренним диаметром, который по существу соответствует наружному диаметру трубчатого элемента 554, в результате чего образуется непроницаемое для жидкостей герметичное уплотнение вокруг трубчатого элемента 554 на дистальном конце 562. Часть620 с уменьшенным внутренним диаметром расположена дистально по отношению к выпускному отверстию 564 в трубчатом элементе 554, так что просвет 558 сообщается по текучей среде с кольцевым зазором 614 через выпускное отверстие 564. Однако жидкость, находящаяся в кольцевом зазоре 614, не выходит наружу из дистального конца 618 сопла 608 благодаря уплотнению, образованному вокруг дистального конца 562 трубчатого элемента 554 посредством части 620 с уменьшенным внутренним диаметром.
Резьбовая проксимальная часть 584 дистального корпуса 582 имеет радиальное сквозное отверстие, образующее вентиляционный канал 622. Вентиляционный канал 622 сообщается по текучей среде с кольцевым зазором 614. Пористая мембрана 626, которая закрывает вентиляционный канал 622, вставлена в углубление 624 на наружной поверхности проксимальной части 584. Как и в предыдущих вариантах осуществления, пористая мембрана 626 имеет множество перфорационных отверстий с очень малым диаметром, которые выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность прохода газовых фракций через мембрану и образующей преграду для прохода частиц жидкости через мембрану. Таким образом, пористая мембрана 626 образует проточный канал для воздуха, обеспечивающий возможность первичного заполнения соединителя 550, как описано ниже. Пористая мембрана 626 может быть изготовлена из любого ряда пригодных материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники, таких как обладающий сверхвысокой гидрофобностью поливинилдифторид (PVDF).
Для первичного заполнения соединителя 550 оператор начинает данную операцию при соединителе 550, находящемся в конфигурации по фиг.22, при которой дистальный корпус 582 полностью или по существу полностью вдвинут внутрь проксимальной втулки 572. В данной конфигурации вентиляционный канал 622 и пористая мембрана 626 выровнены относительно отверстия 580 в проксимальной втулке 572. После этого оператор соединяет предназначенную для внутривенного введения трубку соединителя 550 с источником жидкости для внутривенного введения (таким как пакет для внутривенного введения). Затем оператор удерживает соединитель 550 на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного введения. Жидкость проходит в просвет 558, вытесняя воздух, находящийся в просвете 558, в дистальном направлении. Воздух вытесняется через выпускное отверстие 564, в проксимальном направлении вокруг наружной стороны трубчатого элемента 554, по вентиляционному каналу 622, через пористую мембрану 626 и через отверстие 580 наружу в окружающую атмосферу.
Фиг.23 иллюстрирует соединитель 550, присоединенный к охватывающему соединителю 606 в конфигурации с перекрытым потоком. В данной конфигурации охватывающий соединитель 606 вставлен в кольцевое пространство 610 между дистальной втулкой 600 и соплом 608. Тем не менее, никакая жидкость не вытекает из охватываемого соединителя 550 в охватывающий соединитель 606 благодаря уплотнению, образованному вокруг дистального конца 562 трубчатого элемента 554 посредством части 620 сопла 608, имеющей уменьшенный внутренний диаметр. Сопло 608 имеет охватываемый конусообразный участок его наружной поверхности. Охватывающий соединитель 606 имеет сопрягаемый охватывающий конусообразный участок его внутренней поверхности. Таким образом, охватывающий соединитель 606 может быть перемещен настолько далеко, насколько это необходимо, в кольцевое пространство 610 так, что наружная поверхность сопла 608 будет образовывать уплотнение относительно внутренней поверхности охватывающего соединителя 606.
Для открытия потока текучей среды из охватываемого соединителя 550 в охватывающий соединитель 606 оператор поворачивает проксимальный и дистальный корпусы 552, 582 относительно друг друга. Резьбовое соединение между корпусами 552, 582 обеспечивает перемещение дистального корпуса 582 в обратном направлении из проксимальной втулки 572 для получения конфигурации по фиг.24. Оператор может поворачивать проксимальный и дистальный корпусы 552, 582 относительно друг друга посредством использования по меньшей мере нижеприведенных способов.
В соответствии с одним способом оператор начинает выполнять данную операцию при охватываемом соединителе 550 и охватывающем соединителе 606, находящихся в конфигурации по фиг.22, при которой они отсоединены друг от друга. Зажимая проксимальную втулку 572 одной рукой и охватывающий соединитель 606 другой рукой, оператор сближает соединители 550, 606 вместе до тех пор, пока внутренняя резьба 602 на дистальной втулке 600 не соединится с наружной резьбой 604 на охватывающем соединителе 606. Затем оператор поворачивает проксимальную втулку 572 и охватывающий соединитель 606 в противоположных направлениях так, что охватывающий соединитель 606 перемещается в кольцевое пространство 610. Когда оператор прикладывает закручивающее усилие к проксимальной втулке 572, дистальный корпус 582 и дистальная втулка 600 поворачиваются в том же направлении, что и проксимальный корпус 552 и проксимальная втулка 572.
В конце концов, охватывающий соединитель 606 прекращает перемещаться в кольцевое пространство 610, поскольку, например, наружная поверхность сопла 608 будет плотно прилегать к внутренней поверхности охватывающего соединителя 606. В этот момент продолжение приложения закручивающего усилия к проксимальной втулке 572 и охватывающему соединителю 606 вызовет поворот проксимального и дистального корпусов 552, 582 относительно друг друга в противоположных направлениях, и дистальный корпус 582 начнет перемещаться в обратном направлении из проксимальной втулки 572. Данный поворот в противоположном направлении и перемещение в обратном направлении происходят вследствие разного направления резьбы проксимальной втулки 572 и дистальной втулки 600, что видно на фиг.23 и 24. Кроме того, в одном варианте осуществления «посадка» между витками резьбы 576, 586 соответственно проксимальной втулки 572 и дистального корпуса 582 является более плотной, чем «посадка» между витками резьбы 602, 604 соответственно дистальной втулки 600 и охватывающего соединителя 606. Таким образом, когда оператор прикладывает закручивающие усилия к проксимальной втулке 572 и охватывающему соединителю 606, охватывающий соединитель 606 перемещается внутрь дистальной втулки 600 до тех пор, пока он не сможет перемещаться дальше, и только после этого проксимальный и дистальный корпусы 552, 582 начинают поворачиваться относительно друг друга.
Как показано на фиг.24, когда дистальный корпус 582 перемещается в обратном направлении из проксимального корпуса 552, трубчатый элемент 554 перемещается в обратном направлении из сопла 608. При нарушении контакта между дистальным концом 562 трубчатого элемента 554 и имеющей уменьшенный внутренний диаметр частью 620 сопла 608 открывается сообщение по текучей среде между просветом 558 и охватывающим соединителем 606. В проиллюстрированном варианте осуществления в средней части наружной поверхности трубчатого элемента 554 имеется плоская часть 628. Плоская часть 628 имеет такую высоту, что она контактирует с внутренней поверхностью продольного канала 612. В конфигурации с перекрытым потоком по фиг.23 плоская часть 628 расположена дистально по отношению к вентиляционному каналу 622. Однако в конфигурации с открытым потоком по фиг.24 плоская часть 628 закрывает вентиляционный канал 622. Плоская часть 628 герметично закрывает вентиляционный канал 622 для уменьшения вероятности утечки жидкости по вентиляционному каналу 622.
В соответствии с другим способом оператор начинает выполнять операцию при охватываемом соединителе 550 и охватывающем соединителе 606, находящихся в соединенной конфигурации по фиг.23. Зажимая проксимальную втулку 572 одной рукой и дистальную втулку 600 другой рукой, оператор поворачивает втулки 572, 600 в противоположных направлениях. Благодаря тому что резьба на проксимальной втулке 572 и проксимальной части 584 дистального корпуса 582 имеет противоположные направления, оператор прикладывает закручивающие усилия в направлении, противоположном типовому направлению по часовой стрелке для затягивания, в направлении против часовой стрелки для ослабления. При приложении закручивающих усилий в обратном направлении дистальный корпус 582 перемещается в обратном направлении из проксимальной втулки 572 аналогично тому, что было описано выше, для открытия потока из охватываемого соединителя 550 в охватывающий соединитель 606.
Соединитель 550 по данному варианту осуществления предпочтительно обеспечивает возможность перекрытия потока без отсоединения охватываемого соединителя 550 от охватывающего соединителя 606. Для перекрытия потока в тот момент, когда имеет место конфигурация с открытым потоком по фиг.24, оператор прикладывает противоположно направленные закручивающие усилия к втулкам 572, 600 для перемещения дистального корпуса 582 назад в проксимальную втулку 572. Когда дистальный корпус 582 перемещается в проксимальную втулку 572, трубчатый элемент 554 перемещается дальше в сопло 608. В конце концов имеющая уменьшенный внутренний диаметр часть 620 сопла 608 закроет дистальный конец 562 трубчатого элемента 554 и перекроет сообщение по текучей среде между просветом 558 и охватывающим соединителем 606. Оператор может неоднократно открывать и перекрывать сообщение по текучей среде между охватываемым соединителем 550 и охватывающим соединителем 606 столько раз, сколько желательно, всякий раз без необходимости отсоединения охватываемого соединителя 550 от охватывающего соединителя 606. Постоянное соединение позволяет уменьшить вероятность загрязнения пространства внутри соединителей.
Фиг.25 иллюстрирует детализированные виды альтернативных вариантов осуществления проксимального корпуса 552 и дистального корпуса 582. Как показывает левая часть фиг.25, на дистальном конце гладкой внутренней поверхности проксимальной втулки 572 имеется плоский элемент 630, имеющий наклонные поверхности 632 на каждом из его двух концов в направлении вдоль окружности. Как показывает правая часть фиг.25, на дистальном конце гладкой наружной поверхности средней части 594 имеются первый и второй разнесенные наклонные элементы 634. Плоский элемент 630 и наклонные элементы 634 расположены так, что в том случае, когда проксимальный и дистальный корпусы 552, 582 находятся в конфигурации с перекрытым потоком по фиг.23, плоский элемент 630 расположен с одной стороны первого из наклонных элементов 634, снаружи по отношению к зазору 636 между первым и вторым наклонными элементами 634. Когда оператор прикладывает противоположно направленные закручивающие усилия к проксимальной втулке 572 и охватывающему соединителю 606 для открытия потока текучей среды, как описано выше, в тот момент, когда охватывающий соединитель 606 прекратит перемещаться дальше в кольцевое пространство 610, проксимальный и дистальный корпусы 552, 582 начинают поворачиваться относительно друг друга. Относительный поворот вызывает перемещение плоского элемента 630 по первому из наклонных элементов 634 и резкое смещение его в зазор 636 между наклонными элементами 634. Когда плоский элемент 630 резко смещается в зазор 636 между наклонными элементами 634, оператор слышит звук щелчка и испытывает тактильное ощущение. Звук и ощущение щелчка указывают оператору на то, что охватывающий соединитель 606 полностью расположен в кольцевом пространстве 610 и начался поворот проксимального и дистального корпусов 552, 582 относительно друг друга, но соединитель 550 по-прежнему находится в конфигурации с перекрытым потоком. При продолжении приложения оператором закручивающих усилий плоский элемент 630 будет перемещаться по второму из наклонных элементов 634 и выходить из зазора 636 между наклонными элементами 634. Щелчок и тактильное ощущение, которые имеют место в данный момент времени, указывают оператору на то, что соединитель 550 перемещается по направлению к положению, соответствующему конфигурации с открытым потоком. Несмотря на то что это не показано, соединитель 550 может иметь аналогичные наклонный и плоский элемент, которые «информируют» оператора о том, что конфигурация с открытым потоком была достигнута. Аналогичные элементы также могут обеспечивать информирование оператора в тот момент, когда плоская часть 628 (фиг.24) закроет вентиляционный канал 622. Средним специалистам в данной области техники будет понятно, что в вариантах осуществления, включающих в себя элементы в виде наклонных и плоских элементов, резьба 576 на проксимальной втулке 572 и резьба 586 на проксимальной части 582 дистального корпуса 582 необязательно должны иметь более плотную «посадку»/соединение, чем резьба 602 на дистальной втулке 572 и резьба 604 на охватывающем соединителе 606. Наклонный элемент 634 и плоский элемент 630 будут ограничивать поворот проксимального и дистального корпусов 552, 582 до тех пор, пока охватывающий соединитель 606 не может переместиться дальше в кольцевое пространство 610.
Фиг.26 и 27 иллюстрируют еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 650 по настоящему изобретению. Соединитель 650 имеет много элементов, аналогичных элементам соединителя 550, описанного выше и показанного на фиг.22. Соответственно, описание в данном случае будет сфокусировано на тех элементах, которые отличаются, и рассмотрение тех элементов, которые являются аналогичными, будет опущено.
Как показано на фиг.26, соединитель 650 имеет проксимальный корпус 652, имеющий трубчатый элемент 654, в котором образован просвет 656. Трубчатый элемент 654 имеет ступенчатый наружный диаметр, который обеспечивает образование кольцевого уступа 658 в средней части. Кольцевой уступ 658 обращен в дистальном направлении. Соединитель 650 дополнительно включает в себя дистальный корпус 660, имеющий ступенчатый внутренний диаметр, который обеспечивает создание кольцевого уступа 662 в средней части. Кольцевой уступ 662 обращен в проксимальном направлении. Кольцевые уступы 658, 662 образуют опорные поверхности, которые ограничивают перемещение проксимального и дистального корпусов 652, 660 относительно друг друга.
Проксимальный корпус 652 включает в себя проксимальную втулку 664, которая имеет конструкцию, аналогичную конструкции проксимальной втулки 572 по фиг.22. Однако проксимальная втулка 664 по фиг.26 полностью окружает дистальный корпус 660, когда соединитель 650 находится в отсоединенной конфигурации с перекрытым потоком по фиг.26. Для открытия потока, проходящего через соединитель 650, оператор должен повернуть проксимальный и дистальный корпусы 652, 660 относительно друг друга. Поскольку проксимальная втулка 664 закрывает дистальный корпус 660, оператору трудно обеспечить подобный поворот относительно друг друга, так как дистальный корпус 660 является относительно недоступным. Предпочтительно то, что в этом случае оператору очень трудно непреднамеренно открыть поток через соединитель 650 без присоединения его к охватывающему соединителю, как описано ниже.
На дистальном конце 666 трубчатого элемента 654 имеется отверстие 668 в его боковой стенке. Отверстие 668 представляет собой выпускное отверстие 668 просвета 656. Дистальный корпус 660 включает в себя сопло 670, простирающееся в дистальном направлении от проксимальной стенки 672 дистальной втулки 674. На дистальном конце 676 сопла 670 имеется отверстие 678 в его боковой стенке. Отверстие 678 образует вентиляционный канал 678. На наружной поверхности сопла 670 рядом с вентиляционным каналом 678 имеется углубление 680, в которое вставлена пористая мембрана 682. Когда соединитель 650 находится в отсоединенной конфигурации с перекрытым потоком по фиг.26, вентиляционный канал 678 выровнен относительно выпускного отверстия 668, что обеспечивает возможность первичного заполнения соединителя 650. Для первичного заполнения соединителя 650 оператор по существу повторяет этапы, описанные выше в отношении соединителей 350, 400 по фиг.17 и 18. Воздух вытесняется через просвет 656, наружу из выпускного отверстия 668, через отверстие 678 и пористую мембрану 682 и через углубление 680 в окружающую атмосферу.
Фиг.27 иллюстрирует соединитель 650, присоединенный к охватывающему соединителю 684, в конфигурации с открытым потоком. Процесс соединения охватываемого соединителя 650 и охватывающего соединителя 684 аналогичен первому способу, описанному выше для соединения охватываемого соединителя 550 по фиг.22-24 с охватывающим соединителем 606. В проиллюстрированном варианте осуществления сопло 670 предпочтительно имеет охватываемый конусообразный участок 686 на его наружной поверхности, и охватывающий соединитель 684 имеет охватывающий конусообразный участок 688 на его внутренней поверхности. Таким образом, когда охватывающий соединитель 684 переместится в достаточной степени в кольцевое пространство 690 между дистальной втулкой 674 и соплом 670, наружная поверхность 686 сопла и внутренняя поверхность 688 охватывающего соединителя будут плотно прилегать друг к другу. В данной конфигурации внутренняя поверхность 688 охватывающего соединителя закрывает и герметизирует вентиляционный канал 668 на дистальном конце 676 сопла 670. Таким образом, охватывающий соединитель 684 противодействует утечке жидкости по вентиляционному каналу 668 во время перемещения текучей среды из охватываемого соединителя 650 в охватывающий соединитель 684.
Как показано на фиг.27, продольный канал 692 в сопле 670 имеет участок 694 с уменьшенным диаметром, расположенный проксимально по отношению к выпускному отверстию 668 просвета. Участок 694 с уменьшенным диаметром плотно охватывает наружную поверхность трубчатого элемента 654 для образования уплотнения. Уплотнение препятствует потоку жидкости в обратном направлении через кольцевое пространство 696 между поверхностью продольного канала 692 и трубчатым элементом 654, в результате чего уменьшается вероятность утечки из соединителя 650.
При продолжении рассмотрения фиг.27 можно указать, что проксимальная втулка 664 имеет выступающий внутрь кольцевой буртик 698 в средней части. Дистальный корпус 660 аналогичным образом имеет выступающий наружу кольцевой буртик 700 в средней части. Буртик 698 проксимальной втулки расположен дистально по отношению к буртику 700 дистального корпуса и имеет внутренний диаметр, который меньше наружного диаметра буртика 700 дистального корпуса. Таким образом, буртик 698 проксимальной втулки образует опорную поверхность для буртика 700 дистального корпуса. Когда оператор перемещает соединитель 650 с переводомего из конфигурации с перекрытым потоком в конфигурацию с открытым потоком так, что проксимальный и дистальный корпусы 652, 660 перемещаются друг от друга, в конце концов буртики 698, 700 входят в контакт друг с другом. В этот момент оператор замечает резкое увеличение величины усилия, необходимого для продолжения поворота корпусов 652, 660 относительно друг друга. В этом случае он или она осознает, что соединитель 650 находится в конфигурации с открытым потоком. Таким образом, буртики 698, 700 обеспечивают уменьшение вероятности случайного отделения проксимального и дистального корпусов 652, 660 друг от друга в аксиальном направлении.
Фиг.28 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 710 по настоящему изобретению. Соединитель 710 объединяет многие из элементов/признаков соединителей 550, 650, описанных выше и показанных на фиг.22 и 26, как будет очевидно для средних специалистов в данной области техники. Соответственно, описание в данном случае будет сфокусировано на тех элементах/признаках, которые отличаются, и рассмотрение тех элементов/признаков, которые являются аналогичными, будет опущено.
Соединитель 710 включает в себя проксимальный корпус 712 и дистальный корпус 714, выполненные с возможностью поворота и с возможностью поступательного перемещения относительно друг друга. Соединитель 710 дополнительно включает в себя уплотнительную кромку 715, расположенную в кольцевом пространстве 717 между трубчатым элементом 722 и соплом 719. Уплотнительная кромка 715 расположена непосредственно перед вентиляционным каналом 721 проксимально по отношению к нему и противодействует потоку жидкости в обратном направлении в кольцевом пространстве 717. Таким образом, уплотнительная кромка 715 обеспечивает уменьшение объема жидкости, которая может скапливаться внутри соединителя 710.
Проксимальная втулка 716 проксимального корпуса 712 имеет радиальное сквозное отверстие 718, расположенное рядом с проксимальным концом 720 проксимальной втулки 716. Сквозное отверстие 718 образует окно 718, которое позволяет оператору соединителя 710 видеть дистальный корпус 714, когда соединитель 710 находится в конфигурации с перекрытым потоком по фиг.28. Когда соединитель 710 находится в конфигурации с открытым потоком (не показанной), дистальный корпус 714 смещен в дистальном направлении относительно проксимального корпуса 712 и дистальный корпус 714 не виден в окне 718. Вместо этого оператор видит трубчатый элемент 722 проксимального корпуса 712. Таким образом, окно 718 позволяет оператору определить, находится ли соединитель 710 в конфигурации с перекрытым потоком или в конфигурации с открытым потоком, просто путем осмотра через окно 718. В определенных вариантах осуществления проксимальный корпус 712 и дистальный корпус 714 могут быть созданы из материалов контрастных цветов, чтобы дополнительно содействовать оператору в определении того, дистальный ли корпус 714 виден через окно 718.
Фиг.29 иллюстрирует еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 730 по настоящему изобретению. Соединитель 730 во многих отношениях аналогичен соединителю 550, описанному выше и показанному на фиг.22. Соответственно, описание в данном случае будет сфокусировано на тех элементах/признаках, которые отличаются, и рассмотрение тех элементов/признаков, которые являются аналогичными, будет опущено.
часть
В отличие от соединителя 550 по фиг.22, соединитель 730 по фиг.29 не включает в себя эластомерного уплотнительного элемента у проксимального конца 732 его дистального корпуса 734. Вместо этого проксимальный корпус 736 включает в себя трубчатый элемент 738, имеющий переменный наружный диаметр. В средней зоне трубчатый элемент 738 имеет  740 с первым диаметром, которая конусообразно сужается под углом, составляющим приблизительно сорок пять градусов, до части 742 со вторым меньшим диаметром. Дистальный корпус 734 имеет проксимальную полость 744, в которую входит часть 740 с первым большим диаметром. Проксимальная полость 744 ступенчато сужается до продольного канала 746, который продолжается до дистального конца 748 сопла 750. Ступенчатое сужение образует кольцевой буртик 752.
Непосредственно рядом с кольцевым буртиком 752 дистально по отношению к нему продольный канал 746 имеет часть 754 с уменьшенным диаметром, которая образует уплотнение относительно наружной поверхности трубчатого элемента 738. Уплотнение подробно показано на фиг.30, которая представляет собой детализированный вид части фиг.29, показанной прямоугольником, обозначенным ссылочной позицией 30. В определенных вариантах осуществления уплотнение может быть усилено посредством перемещения трубчатого элемента 738 так, чтобы сужающаяся часть 756 вошла в контакт с внутренним краем 758 кольцевого буртика 752. В альтернативных вариантах осуществления часть 754 с уменьшенным диаметром может быть исключена, и уплотнение может быть образовано только за счет плотного контакта сужающейся части 756 и внутреннего края 758 кольцевого буртика 752.
Кроме того, в отличие от соединителя 550 по фиг.22, соединитель 730 по фиг.29 не имеет витков резьбы с противоположным направлением на проксимальной втулке 760 и дистальной втулке 762. Вместо этого обе втулки 760, 762 имеют резьбу с одинаковым направлением резьбы. Таким образом, когда соединитель 730 находится в конфигурации с перекрытым потоком, соединитель 730 удлинен по отношению к конфигурации, показанной на фиг.29. Соединитель 730 по фиг.29 прикрепляют к охватывающему соединителю (не показанному) так же, как соединитель 550 по фиг.22, за исключением того, что в том случае, когда охватывающий соединитель перестает перемещаться в кольцевое пространство 764, начинается поворот корпусов 734, 736 относительно друг друга и дистальный корпус 734 перемещается в проксимальную втулку 760, а не перемещается в обратном направлении из нее. По мере перемещения дистального корпуса 734 в проксимальную втулку 760 трубчатый элемент 738 перемещается с выходом его из конца сопла 750, а не отводится дальше в сопло 750. Когда трубчатый элемент 738 перемещается вперед, зона отверстия 766 в его боковой стенке перемещается мимо дистального конца 748 сопла 750, что вызывает открытие потока текучей среды из охватываемого соединителя 730 в охватывающий соединитель 730. Дистальный корпус 734 перестает перемещаться в проксимальную втулку 760, когда обращенный в проксимальном направлении кольцевой уступ 768 на дистальной втулке 762 войдет в контакт с обращенным в дистальном направлении кольцевым уступом 770 на проксимальной втулке 760.
Фиг.31 представляет собой боковое сечение охватываемого соединителя 800, включающего в себя колпачок 802 для первичного заполнения. Колпачок 802 для первичного заполнения включает в себя по существу цилиндрический сужающийся корпус 804, имеющий наружную резьбу 806 на дистальном конце 808. На проксимальном конце 810 колпачок 802 имеет гидрофобную пористую мембрану 812, которая обеспечивает возможность прохода воздуха, но не жидкости. При ввинчивании колпачка 802 в соединитель 800 оператор может обеспечить первичное заполнение соединителя 800 посредством удерживания его на некоторой высоте под источником жидкости для внутривенного (IV) введения (не показанным). При снятии колпачка 802 соединитель 800 автоматически закрывается.
Фиг.32 и 33 иллюстрируют еще один вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя 850 по настоящему изобретению. Соединитель 850 во многих отношениях аналогичен соединителю 650, описанному выше и показанному на фиг.26 и 27, а также на других фигурах и также описанному где-либо в другом месте в настоящем описании. Соответственно, описание в данном случае будет сфокусировано на тех элементах/признаках, которые отличаются, и рассмотрение тех элементов/признаков, которые являются аналогичными, будет опущено.
Как показано на фиг.32, соединитель 850 включает в себя проксимальный корпус 852, имеющий трубчатый элемент 854, в котором образован просвет 856. Соединитель 850 дополнительно включает в себя дистальный корпус 858, который по меньшей мере частично вставлен в проксимальный корпус 852 и выполнен с возможностью поворота относительно проксимального корпуса 852. Проксимальный и дистальный корпусы 852, 858 поступательно перемещаются относительно друг друга при повороте их относительно друг друга вследствие резьбового соединения, предусмотренного между двумя корпусами 852, 858, как описано выше в отношении соединителя 650 по фиг.26 и 27.
Непосредственно рядом с его дистальной торцевой поверхностью 860 в зоне, проксимальной по отношению к ней, трубчатый элемент 854 имеет по меньшей мере одно отверстие 862 в его боковой стенке. Отверстие 862 образует выпускное отверстие 874 просвета 856 и обеспечивает выходной поток, когда проксимальный и дистальный корпусы поступательно перемещаются относительно друг друга. Цилиндрическое сопло 864 простирается в дистальном направлении от дистального корпуса 858. Дистальная втулка 866 дистального корпуса 858 частично окружает сопло 864, при этом между дистальной втулкой 866 и соплом 864 образовано кольцевое пространство 868. Дистальный корпус 858 имеет центральный продольный канал 870, в который входит трубчатый элемент 854. Внутренний диаметр продольного канала 870 больше наружного диаметра трубчатого элемента 854. Таким образом, между поверхностью продольного канала 870 и трубчатым элементом 854 образуется кольцевое пространство 872. В проиллюстрированном варианте осуществления внутренний диаметр продольного канала 870 уменьшается в направлении внутрь к выходному концу 874 сопла 864. Таким образом, площадь поперечного сечения кольцевого пространства 872 уменьшается по направлению к выходному концу 874 сопла 864. Тем не менее, средним специалистам в данной области техники будет понятно, что кольцевое пространство 872 может иметь постоянную площадь поперечного сечения на всей его длине или по меньшей мере на части его длины.
На дистальном конце 876 продольного канала 870 сопло 864 имеет уменьшенный внутренний диаметр, который по существу соответствует наружному диаметру трубчатого элемента 854, в результате чего образуется непроницаемое для жидкостей герметичное уплотнение вокруг трубчатого элемента 854 на дистальном конце. Часть 876 с уменьшенным внутренним диаметром расположена дистально по отношению к выпускному отверстию 874 в трубчатом элементе 854, так что просвет 856 сообщается по текучей среде с кольцевым пространством 872 через отверстие 862. Однако жидкость, находящаяся в кольцевом пространстве 872, не вытекает наружу из дистального конца сопла 864 благодаря уплотнению, образованному вокруг дистального конца трубчатого элемента 854 посредством части 872 [876] с уменьшенным внутренним диаметром.
Трубчатый элемент 854 имеет часть, сжимаемую в продольном направлении, также называемую гармошкообразной частью 878. Гармошкообразная часть 878 имеет складки 880, которые сжимаются, когда действующее в проксимальном направлении усилие будет приложено к дистальной торцевой поверхности 860 трубчатого элемента 854. Таким образом, действующее в проксимальном направлении усилие обеспечивает перемещение трубчатого элемента 854 в проксимальном направлении относительно сопла 864 за счет сжатия гармошкообразной части. Когда трубчатый элемент 854 переместится на расстояние, достаточное для устранения уплотняющего контакта между наружной поверхностью дистального конца трубчатого элемента 854 и внутренней поверхностью дистального конца сопла 864, жидкость, находящаяся в соединителе 850, сможет вытекать из соединителя 850 через дистальный конец сопла 864. Таким образом, гармошкообразная часть 878 способствует совместимости между соединителем 850 и охватывающим соединителем, который включает в себя внутренний заостренный стержень 888 или штырь, как будет описано ниже с дополнительными подробностями. Тем не менее, соединитель 850 в равной степени может быть адаптирован для использования вместе с охватывающим люэровским соединителем, который не включает в себя неподвижный заостренный стержень или штырь.
Проксимальный и дистальный корпусы 852, 858 могут быть выполнены из любого долговечного материала, который также является жестким или полужестким, такого как пластик. Однако по меньшей мере проксимальный корпус 852 может быть выполнен из материала, который обеспечивает по меньшей мере умеренную степень гибкости, когда толщина стенки из материала является сравнительно малой. В одном варианте осуществления проксимальный корпус 852 может быть выполнен, например, из полипропилена. Гибкость способствует сжатию гармошкообразной части 878, когда действующее в проксимальном направлении усилие будет приложено к дистальному концу трубчатого элемента 854.
В зоне, находящейся непосредственно рядом с гармошкообразной частью 878 и дистальной по отношению к ней, трубчатый элемент 854 имеет по меньшей мере одно отверстие 882, образующее боковой канал для прохода текучей среды. Боковые каналы 882 для прохода текучей среды обеспечивают соединение по текучей среде между просветом 856 и кольцевым пространством 872. Таким образом, текучая среда, поступающая в соединитель 850 из проксимального конца 884, проходит через просвет 856. Часть текучей среды проходит по боковым каналам 882, предназначенным для прохода текучей среды, в кольцевое пространство 872, и текучая среда продолжает течь в дистальном направлении как через просвет 856, так и через кольцевое пространство 872 по направлению к выпускному отверстию 874. Конфигурация с параллельными потоками, проходящими через просвет 856 и кольцевое пространство 872, обеспечивает устранение мертвых зон в соединителе 850, в которых текучая среда может скапливаться и застаиваться. Текучая среда, проходящая через просвет 856 и кольцевое пространство 872, вымывает текучую среду, которая протекала через них ранее. Отсутствие застаивания текучей среды уменьшает вероятность того, что болезнетворные микроорганизмы смогут развиваться в соединителе 850, в результате чего уменьшается вероятность инфицирования человека, которому переливают текучую среду. Таким образом, следует понимать, что особенностью данного варианта осуществления является то, что он включает в себя соединитель, имеющий трубчатый элемент, расположенный внутри дистального корпуса, и при этом текучая среда, проходящая по трубчатому элементу, выпускается по центральному проточному каналу и кольцевому проточному каналу. В соответствии с определенной особенностью данного варианта осуществления предложен охватываемый соединитель с несколькими проточными каналами, в котором обеспечивается возможность прохода текучей среды через трубчатую часть и из дистального отверстия и из бокового отверстия и в кольцевое пространство для прохода потока.
Соединитель 850 по фиг.32 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность его сопряжения и соединения с охватывающим соединителем, таким как охватывающие соединители 30, 606, 684, описанные выше в соответствии с предыдущими вариантами осуществления. Процедура присоединения соединителя 850 по фиг.32 к охватывающему соединителю аналогична той, которая описана выше в соответствии с фиг.26 и 27. Если охватывающий соединитель включает в себя внутренний уплотнительный элемент 122 (фиг.3), сопло 864 и трубчатый элемент 854 сжимают уплотнительный элемент 122 для раскрытия прорези 84 в нем при навинчивании охватываемого и охватывающего соединителей друг на друга. Аналогичная последовательность действий для открытия описана выше в отношении фиг.3-5.
Соединитель 850 по фиг.32 также выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность его сопряжения и соединения с охватывающим соединителем 886, который включает в себя внутренний заостренный элемент или стержень, помимо уплотнительного элемента 890, имеющего прорезь. Фиг.33 иллюстрирует соединитель 850 и промышленно изготавливаемый и поставляемый на рынок охватывающий соединитель 886, включающий в себя внутренний заостренный элемент 888, окруженный уплотнительным элементом 890. Охватывающий соединитель 886 включает в себя цилиндрический корпус 892, имеющий наружную резьбу 894. Корпус 892 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность его вставки в кольцевое пространство 868 между дистальной втулкой 866 и соплом 864. Резьба 894 на охватывающем соединителе 886 выполнена с конфигурацией, обеспечивающей возможность ее соединения с резьбой 896 на внутренней поверхности дистальной втулки 866 для обеспечения перемещения охватываемого и охватывающего соединителей 850, 886 по направлению друг к другу при повороте их относительно друг друга. Однако до того, как витки резьбы 894, 896 смогут войти в контактное взаимодействие друг с другом, выступающие дистальные концы сопла 864 и трубчатого элемента 854 принудительно смещаются во внутреннее пространство корпуса 892. Перемещающиеся сопло 864 и трубчатый элемент 854 вызывают сжатие уплотнительного элемента 890 и принудительное смещение его в дистальном направлении в корпус 892. Прорезь (не показанная) в уплотнительном элементе 890 открывается по мере принудительного смещения уплотнительного элемента 890 в дистальном направлении.
Когда сопло 864 и трубчатый элемент 854 переместятся достаточно далеко, кончик 898 заостренного стержня 888 входит в контакт с дистальной торцевой поверхностью 860 трубчатого элемента 854. Заостренный стержень 888 закреплен в его положении в продольном направлении относительно корпуса 892. Таким образом, после входа вершины 898 заостренного стержня 888 в контакт с дистальной торцевой поверхностью 860 оператор продолжает перемещать сопло 864 в корпус 892, но заостренный стержень 888 предотвращает дальнейшее перемещение трубчатого элемента 854. Таким образом, заостренный стержень 888 обеспечивает принудительное смещение трубчатого элемента 854 в проксимальном направлении относительно сопла 864 посредством сжатия гармошкообразной части трубчатого элемента. В конце концов наружная поверхность дистального конца трубчатого элемента 854 выходит из контактного взаимодействия с внутренней поверхностью дистального конца сопла 864, что приводит к открытию потока текучей среды через отверстие 862 из сопла 864. Выход из контактного взаимодействия может произойти до того или после того, как витки резьбы 894, 896 на соединителях 850, 886 соединятся друг с другом. Как только витки резьбы 894, 896 будут соединены, оператор обеспечивает перемещение соединителей 850, 886 дальше по направлению друг к другу посредством их поворота относительно друг друга аналогично тому, как описано выше в отношении предыдущих вариантов осуществления. Выпускное отверстие 874 также может закрываться за счет изменения на противоположное направление поворота проксимального корпуса 852 и дистального корпуса 858 относительно друг друга без полного отсоединения охватывающего соединителя 886 от дистального корпуса. Таким образом, следует понимать, что в соответствии с одной особенностью данного варианта осуществления предложен соединитель, выполненный с конфигурацией, обеспечивающей возможность его использования вместе с охватывающим люэровским соединителем, имеющим заостренный стержень или штырь, и при этом поток текучей среды между соединителем и охватывающим люэровским соединителем может открываться или перекрываться без необходимости в физическом отсоединении охватывающего люэровского соединителя от соединителя. Дополнительным признаком соединителя является способность к присоединению к охватывающему люэровскому соединителю, который не включает в себя заостренный стержень или штырь.
Текучая среда, вытекающая из сопла 864, может проходить в полую внутреннюю часть 900 заостренного стержня 888 через отверстие 902 в стенке заостренного стержня 888, расположенное дистально по отношению к вершине 898 заостренного стержня 898. Проиллюстрированный охватывающий соединитель 886 представляет собой только один пример промышленно изготавливаемого и поставляемого на рынок соединителя, с которым совместим соединитель 850 по настоящему изобретению. Другие охватывающие соединители могут включать в себя штырь, имеющий тупой конец, а не заостренную вершину 898 заостренного стержня 888.
В вышеприведенном описании рассматриваемый как наилучший вариант осуществления избирательно герметично закрываемого охватываемого безыгольного соединителя по настоящему изобретению и способа и процесса его изготовления и использования представлен с такой полнотой, ясностью, четкостью и с такой точной терминологией, чтобы дать возможность любому специалисту в той области техники, к которой относится настоящее изобретение, изготовить и использовать данный соединитель. Тем не менее, данный соединитель может быть подвергнут модификациям и альтернативным конструктивным изменениям по отношению к тому, что было рассмотрено выше, при этом данные модификации и альтернативные конструкции являются полностью эквивалентными. Следовательно, данный соединитель не ограничен конкретными раскрытыми вариантами осуществления. Напротив, данный соединитель охватывает все модификации и альтернативные конструкции, находящиеся в пределах сущности и объема соединителя в том виде, как они в целом выражены посредством нижеприведенной формулы изобретения, которая конкретно указывает и четко определяет сущность соединителя как предмета изобретения. Например, признаки или конструктивные элементы, специально рассмотренные для одного варианта осуществления, могут быть использованы в другом варианте осуществления или включены в другой вариант осуществления при условии, что функционирование или назначение являются совместимыми.