КАМЕРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ИНФУЗИОННОЙ ИЛИ ИНЪЕКЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
PRESSURE MEASUREMENT CHAMBER FOR USE IN INFUSION OR INJECTION SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к камере для измерения давления для использования в инфузионной или инъекционной системе, предназначенной для введения текучего агента, причем камера содержит корпус с расположенным в нем, по меньшей мере, одним фильтровальным узлом (4), через который пропускается находящийся под давлением текучий агент, а также одним измерителем (3) давления для замера давления текучего агента, выходящего из фильтровального узла (4).
Уровень техники
В инфузионной или инъекционной системе, предназначенной для введения жидкости, используются камеры измерения давления вводимой жидкости, расположенные, например, в инъекционной трубке, по которой жидкость подается к инъекционной игле. Так, например, выложенное описание к неакцептованной заявке DE 19900937 А1 раскрывает шприц для инъекций жидкостей, в частности контрастных средств для рентгеновской или ядерно-спиновой томографии, содержащий трубку, и, по меньшей мере, частично охваченный ею по периферии роликовый насос для подачи жидкости от емкости с запасом средства к игле, причем имеется соединенная проделанным в стенке трубки отверстием с внутренностью трубки (3) камера давления, содержащая конструктивный элемент, перемещающийся под действием давления жидкости и воздействующий на датчик давления.
В описании к европейскому патенту ЕР 2011541 В1 раскрыта система трубок шприца для внутривенного введения контрастных средств и раствора поваренной соли, содержащая соединенную с насосом напорную трубку для подачи контрастного средства или раствора поваренной соли, а в этой трубке - расположенные друг за другом датчик давления и отделенный от него фильтр частиц.
Недостатком такой системы, в которой камера для измерения давления и фильтр частиц разделены, является ее стоимость. В такой системе у датчика давления и у фильтра частиц - собственные корпуса, что повышает стоимость изготовления системы. Кроме того, дороже и монтаж отдельных частей, так как при сборке системы трубок приходится выполнять больше технологических операций. Еще один недостаток заключается в малой стабильности давления используемого фильтра частиц, обычно выполненного в виде тарельчатого фильтра. Недостатком является, далее, повышенный перепад давлений между входом и выходом фильтра частиц, являющийся следствием сравнительно малой площади фильтра, которая соответствует поперечному сечению напорной трубки. Еще один недостаток связан с манипуляциями при вставке напорной трубки в насос.
Раскрытие изобретения
Таким образом, в основе настоящего изобретения лежит задача предложить камеру измерения давления для использования в инфузионной или инъекционной системе, более дешевую в изготовлении, просто монтируемую, как можно более стабильную по давлению и создающую лишь небольшой перепад давлений в системе трубок инфузионной или инъекционной системы, а также обеспечивающую максимально простую вставку системы трубок в шланговый насос.
Эта задача для камеры измерения давления, содержащей корпус, в котором расположен измеритель давления для замера давления в струе текучего агента, решена согласно настоящему изобретению расположением в корпусе фильтровального узла, через который проходит текучий агент. Тем самым измеритель давления и фильтр частиц интегрированы в один узел в одном общем корпусе. Это позволяет удешевить изготовление, поскольку в сравнении с известными из уровня техники системами, в которых измеритель давления и фильтр частиц выполнены в виде расположенных в инъекционной трубке друг за другом отдельных узлов, одна корпусная часть исключается. Применение камеры измерения давления согласно настоящему изобретению упрощает и сборку инъекционной системы, так как требуется только одна технологическая операция вставки в инъекционную трубку камеры измерения давления с интегрированным фильтром частиц вместо последовательных вставок, отдельно, датчика давления и фильтра частиц в известных системах. Далее, обеспечивается простая вставка системы трубок в шланговый насос, так как теперь в системе трубок находится лишь одна корпусная часть, в которой размещен как фильтр частиц, так и измеритель давления.
Фильтровальный узел предпочтительно выполнен в виде удлиненного фильтровального патрона с корпусом патрона и фильтровой сеткой, которая выполнена с возможностью вставки в канал корпуса, при этом корпус патрона, несущий фильтровую сетку, имеет входное отверстие, через которое входит в фильтровальный патрон текучий агент, находящийся под давлением. Благодаря этому можно увеличить проходное сечение потока через фильтровальный узел, в сравнении с известными фильтрами частиц, в которых проходное сечение соответствует сечению инъекционной трубки, так как эффективная площадь фильтра удлиненного фильтровального патрона больше возможной площади сечения трубки. При этом перепад давлений на фильтровальном узле минимизируется и стабильность давления повышается.
В одном из предпочтительных примеров осуществления камеры измерения давления согласно настоящему изобретению фильтровальный узел расположен в канале корпуса, при этом между внутренней поверхностью канала корпуса и наружной поверхностью вставленного в корпус фильтровального патрона образована соединяющаяся с выходным отверстием корпуса камера, в которую выходит текучий агент из фильтровального узла. В фильтровальном патроне выполнены целесообразно закрытые фильтровой сеткой выемки, через которые текучий агент выходит из фильтровального узла. Фильтровая сетка целесообразно выполнена из гидрофильной или гидрофобной, соответственно вводимому текучему агенту, фильтровальной ткани с размером ячейки 10-15 мкм, в зависимости от цели применения.
Фильтровальный патрон предпочтительно сформирован так, чтобы плотность потока текучего агента, вытекающего из фильтровального узла в камеру, была по всей длине фильтровального патрона, по существу, постоянной. Для этого в корпусе патрона целесообразно выполнены проходящие в продольном направлении фильтровального патрона каналы потока, в которые поступает текучий агент, причем эти каналы потока с одной стороны ограничены наружной поверхностью корпуса патрона, а с другой - фильтровой сеткой. При этом постоянная по всей длине фильтровального патрона плотность потока в направлении течения вытекающего текучего агента может быть получена непрерывным уменьшением в направлении течения поперечного сечения потока в каналах потока.
Измеритель давления целесообразно соединен с датчиком давления, например, пьезорезистивным или пьезоэлектрическим датчиком давления.
Фильтровальный узел предпочтительно закреплен в корпусе вдвигаемой в торцевое входное отверстие корпуса заглушкой или втулкой. Эта заглушка или втулка содержит трубчатый соединитель для трубки инфузионной или инъекционной системы, а также сквозной канал, сквозь который текучий агент поступает в фильтровальный узел. В одном из целесообразных примеров осуществления фильтровальный узел помещен в канале корпуса в виде сменного узла.
Целесообразно предусмотреть на фильтровальном узле и на внутренней поверхности канала корпуса взаимно соответствующие направляющие элементы, например направляющие пазы и направляющие ребра, которые могут направлять фильтровальный патрон, когда последний при вставке в корпус вдвигается в канал корпуса или при замене фильтровального узла на новый вытаскивается из корпуса. Это предотвратит перекос или заедание фильтровального узла при его вытаскивании или вдвигании.
Краткое описание чертежей
Эти и другие преимущества настоящего изобретения вытекают из нижеследующего более подробного описания предпочтительного примера осуществления изобретения, представленного со ссылкой на сопроводительные чертежи. На чертежах:
на ФИГ. 1 показана аксонометрическая проекция камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 2 показан вид сверху камеры для измерения давления ФИГ. 1;
на ФИГ. 3 показан вид сбоку задней торцевой части камеры для измерения давления ФИГ. 2;
на ФИГ. 4 показан разрез по О-О камеры для измерения давления ФИГ. 3;
на ФИГ. 5 показан разрез по Р-Р камеры для измерения давления ФИГ. 3;
на ФИГ. 6 показана аксонометрическая проекция фильтровального узла камеры для измерения давления ФИГ. 1;
на ФИГ. 7 показан вид сбоку передней торцевой части фильтровального узла ФИГ. 6;
на ФИГ. 8 показан разрез по L-L фильтровального узла ФИГ. 7;
на ФИГ. 9 показан разрез по К-К фильтровального узла ФИГ. 7;
на ФИГ. 10 показана аксонометрическая проекция второго варианта осуществления фильтровального узла камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 11 показан вид сбоку передней торцевой части фильтровального узла ФИГ. 10;
на ФИГ. 12 показан разрез по AG-AG фильтровального узла ФИГ. 11;
на ФИГ. 13 показан разрез по AF-AF фильтровального узла ФИГ. 11;
на ФИГ. 14 показана аксонометрическая проекция вкладыша третьего варианта осуществления фильтровального узла камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 15 показан вид сбоку торца вкладыша ФИГ. 14;
на ФИГ. 16 показан разрез по АС-АС вкладыша ФИГ. 15;
на ФИГ. 17 показан разрез по АЕ-АЕ вкладыша ФИГ. 15;
на ФИГ. 18 показан разрез по AJ-AJ вкладыша ФИГ. 15;
на ФИГ. 19 показан вид верху вкладыша ФИГ. 14;
на ФИГ. 20 показана аксонометрическая проекция вкладыша четвертого варианта осуществления фильтровального узла камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 21 показан вид сбоку торца вкладыша ФИГ. 20;
на ФИГ. 22 показан разрез по АС-АС вкладыша ФИГ. 21;
на ФИГ. 23 показан разрез по АЕ-АЕ вкладыша ФИГ. 21;
на ФИГ. 24 показан разрез по AJ-AJ вкладыша ФИГ. 21;
на ФИГ. 25 показан вид верху вкладыша фильтровального узла ФИГ. 20;
на ФИГ. 26 показан еще один пример осуществления камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению, в разрезе (ФИГ. 26а) и на виде сверху (ФИГ. 26b), а также показаны разрезы по Q-Q (ФИГ. 26с), по R-R (ФИГ. 26d) и по S-S (ФИГ. 26е).
Осуществление изобретения
На ФИГ. 1-5 показана аксонометрическая проекция соответствующей настоящему изобретению камеры для измерения давления. Эта камера измерения давления предназначена для использования в инфузионной или инъекционной системе с целью введения текучего агента, например, для внутривенного введения контрастного средства. Камера измерения давления содержит (единственный) корпус 1, целесообразно выполненный в виде литой полимерной детали. Корпус содержит канал 1с корпуса с входным отверстием 2а на его переднем торце 1а и выходным отверстием 2b на его заднем торце 1b. Задний конец 1b корпуса 1 выполнен трубчатым и служит для подсоединения инъекционной трубки инфузионной или инъекционной системы. Передний конец 1а корпуса 1 также выполнен трубчатым с овальным поперечным сечением трубки.
В корпусе 1 расположен по меньшей мере один измеритель 3 давления, а также по меньшей мере один фильтровальный узел 4. Измеритель 3 давления предпочтительно представляет собой мембрану 10, например, силиконовую мембрану. В показанном примере осуществления предусмотрено два таких измерителя 3 давления в виде мембран 10, расположенных в мембранных отверстиях 15 стенки корпуса 1. Причем эти мембранные отверстия 15 расположены в двух тарельчатых частях 16 и 17 корпуса 1 на его верхней стороне и соединены с каналом 1с корпуса (ФИГ. 4).
Расположенный в канале 1с корпуса фильтровальный узел 4 показан в разрезах на ФИГ. 4 и 5, а его детали показаны на ФИГ. 6-9. Фильтровальный узел 4 расположен в канале 1с корпуса, где закреплен и зафиксирован от выскальзывания с помощью вынимаемой заглушки 11. Заглушка 11 имеет сквозной канал 18, передний конец 11а и задний конец 11b (ФИГ. 5). Передний конец 11а заглушки 11 выполнен в виде трубчатого соединителя 12 для подсоединения инъекционной трубки инфузионной или инъекционной системы. Задний конец 11b заглушки 11 выполнен ответным для овального переднего конца 1а корпуса 1 и входит во входное отверстие 2а корпуса 1. Задний конец 11b заглушки 11 для закрепления фильтровального узла 4 целесообразно зажат по месту или зафиксирован стопорным элементом.
Фильтровальный узел 4 может быть либо закреплен в канале 1с корпуса, например, на клею, либо располагаться там с возможностью замены. Расположение с возможностью замены позволяет заменять использованный фильтровальный узел, когда он оказывается забит.Для замены сменяемого фильтровального узла 4 вытаскивают заглушку 11 из отверстия 2а корпуса, освобождая доступ к фильтровальному узлу 4, который затем можно вытащить из канала 1с корпуса и заменить новым фильтровальным узлом.
Показанный на ФИГ. 6-9 фильтровальный узел 4 выполнен в виде продолговатого фильтровального патрона 4а с полым корпусом 5 патрона и фильтровой сеткой 6. Корпус 5 патрона имеет переднюю часть 5а, заднюю часть 5b и соединяющую переднюю и заднюю части длинную часть 5с. При этом длинную часть 5с образуют, по меньшей мере, две идущие в продольном направлении фильтровального узла 4 распорки 5с, целесообразно выполненные одной литой полимерной деталью с передней частью 5а и задней частью 5b корпуса 5 патрона. В своей средней части корпус 5 патрона содержит выемки, перекрытые фильтровой сеткой 6.
Фильтровая сетка 6 предпочтительно выполнена из фильтровальной ткани с размером ячейки 10-15 мкм. Фильтровая сетка 6 в передней части 5а, задней части 5b и средней части 5с целесообразно отлита вместе с корпусом 5 патрона и благодаря этому удерживается корпусом 5 патрона. В передней части 5а предусмотрено отверстие 8 патрона, соединяющееся с внутренним пространством 19 полого корпуса 5 патрона. Когда фильтровальный узел 4 вставлен внутрь корпуса 1 камеры измерения давления, как показано, например, на ФИГ. 5, отверстие 8 патрона соединяется с каналом 18 заглушки 11. Благодаря этому струя вводимого текучего агента, подаваемого по инъекционной трубке, подсоединенной к заглушке 11, через канал 18 заглушки 11 и отверстие 8 патрона вливается во внутреннее пространство 19 фильтровального патрона 4а и выходит оттуда через фильтровую сетку 6.
Фильтровальный узел 4 с продолговатым фильтровальным патроном 4а вдвигается внутрь корпуса 1 задней частью 5b корпуса 5 патрона вперед и фиксируется там заглушкой 11, как показано на ФИГ. 5. Передняя часть 5а корпуса 5 патрона содержит выступающий вдоль ее периферии фланец с кольцевой канавкой 20. В эту кольцевую канавку 20 вкладывается уплотняющее кольцо 21 круглого сечения. При этом наружный диаметр фланцевой части 5а корпуса 5 патрона соответствует внутреннему диаметру канала 1с корпуса, в который вставляется фильтровальный узел 4. Диаметр средней части 5с и задней части 5b фильтровального патрона 4а меньше наружного диаметра передней части 5а или внутреннего диаметра канала 1с корпуса, так что между наружной поверхностью фильтровального патрона 4а в средней части 5с и задней части 5b, с одной стороны, и внутренней поверхностью канала 1с корпуса, с другой, образуется камера 7. Текучий агент, вытекающий из внутреннего пространства 19 фильтровального патрона 4а, выходит в эту камеру 7. Камера 7 контактирует с мембранами 10 мембранных отверстий 15 измерителя 3 давления. Благодаря этому давление текучего агента, протекающего через фильтровальный узел в камеру 7, передается на мембрану 10 измерителя 3 давления. Каждый измеритель 3 давления соединен с непоказанным датчиком давления, который регистрирует зависящую от давления текучего агента деформацию мембраны 10 и по этой деформации определяет давление текучего агента. Таким образом датчик давления может измерять давление текучего агента и выводить замер на не показанный индикаторный прибор.
На ФИГ. 26 показан еще один пример осуществления соответствующей настоящему изобретению камеры для измерения давления, который, по существу, аналогичен варианту осуществления ФИГ 1-5. Из разрезов ФИГ. 26d и ФИГ. 26е видно, что на внутренней поверхности канала 1с корпуса, на его верхней и нижней сторонах имеются выступающие в виде зубцов ребра 22. Эти ребра 22 в виде зубцов выдаются во внутреннее пространство канала 1с корпуса и идут, по существу, по всей длине корпуса 1. В задней части 5b корпуса 5 патрона предусмотрены в соответствующем количестве и в соответствующих местах ответные для этих ребер 22 пазы 23. Эти пазы 23 видны на ФИГ. 6 и 7. При вдвигании фильтровального узла 4 в канал 1с корпуса ребра 22 в виде зубцов входят в соответственные пазы 23 корпуса 5 патрона. Это при вдвигании фильтровального узла 4 в канал 1с обеспечивает надежное направление и точную посадку фильтровального патрона 4а в корпусе 1.
На ФИГ. 10-13 показан второй вариант осуществления фильтровального узла 4 для использования в камере измерения давления, соответствующей настоящему изобретению. Этот узел, по существу, аналогичен фильтровальному узлу в примере осуществления ФИГ. 6-9, поэтому аналогичные части обозначены теми же номерами позиций. В дополнение к примеру осуществления ФИГ. 6-9 фильтровальный узел 4 примера осуществления ФИГ. 10-13 содержит вкладыш 13, вставленный во внутреннее пространство 19 корпуса 5 патрона. На наружной поверхности вкладыша 13, как видно из ФИГ. 11, имеются расположенные рядом друг с другом и идущие в продольном направлении вкладыша 13 каналы 9 потока. При этом каналы 9 потока с одной стороны ограничены полутрубчатыми желобками, имеющимися на наружной поверхности вкладыша 13, а с другой - наложенной на них фильтровой сеткой 6. Втекающая в фильтровальный патрон 4а струя текучего агента течет по каналам 9 потока в продольном направлении фильтровального патрона 4а, а оттуда через фильтровую сетку 6 вытекает из фильтровального патрона 4а в камеру 7.
В показанном на ФИГ. 14-19 видоизмененном примере осуществления вкладыша каналы 9 потока сформированы так, что их проходное поперечное сечение непрерывно уменьшается в направлении течения. Это особенно хорошо видно на ФИГ. 17 и 18. Благодаря такому выполнению каналов потока достигается, по меньшей мере, по существу постоянная по всей длине фильтровального патрона 4а плотность потока вытекающего из фильтровального узла 4 в камеру 7 текучего агента.
В следующем примере осуществления показанного на ФИГ. 14-19 вкладыша 13 каналы 9 потока, в отличие от предыдущего примера, имеют неизменное проходное поперечное сечение по всей длине вкладыша 13. В этом примере осуществления плотность потока вытекающего из фильтровального узла 4 текучего агента в нижней по течению (задней) зоне меньше, чем в верхней по течению (передней)зоне.