УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ ПАЦИЕНТА
FLUID MOVEMENT CONTROL UNIT AND METHOD FOR PATIENT'S FLUID SAMPLING

Предпосылки к созданию изобретения
Настоящее изобретение относится в общем к устройствам отбора образцов пациента. Более конкретно, оно относится к устройствам для отбора проб текучей среды из дыхательной системы пациента, включающим в себя устройство управления перемещением текучей среды, обладающее возможностями аспирации и инстилляции без потери внутреннего давления.
Устройства отбора проб текучей среды обычно используются для отбора проб текучей среды из дыхательного пути или других полостей тела пациента. Проба текучей среды может быть подвергнута лабораторному анализу или оценке, поэтому во время процедур отбора проб должна быть сохранена целостность пробы. Кроме того, часто необходимо избежать вторичной инфекции или инфицирования других людей во время процедуры отбора проб. При некоторых методах отбора проб текучую среду вводят малыми дозами в дыхательный путь или другую полость тела пациента (например, через введенный катетер) и затем отсасывают обратно (вместе с образцом из намеченных областей) в пробоотборную емкость. Затем пробу текучей среды направляют в сборную емкость, для того чтобы ее можно было исследовать на клетки, микроорганизмы, кровь или другой материал. Для облегчения данных работ может быть использовано устройство управления перемещением текучей среды, которое позволяет пользователю управлять направлением и/или количеством текучих сред, перемещаемых в данной системе или процедуре. Большинство устройств, используемых для данной процедуры, либо представляют собой отдельные устройства, в результате чего после инстилляции катетер или трубка, подвергаемая воздействию комнатного воздуха и внутреннего давления, теряется, либо для выполнения данных функций требуется множество запорных клапанов.
С учетом вышеизложенного, существует потребность в усовершенствованных устройствах управления перемещением текучей среды, используемых с устройствами и способами отбора проб текучей среды пациента.
Краткая сущность изобретения
Один аспект обеспечивает устройство управления перемещением текучей среды, используемое в медицинском отборе проб текучей среды. Данное устройство включает в себя клапанный узел, содержащий основную часть, которая образует перепускной канал, причем основная часть соединена с возможностью вращения с корпусом вдоль оси вращения, и, по меньшей мере, две выемки, образованные посредством внутренней поверхности корпуса и основной части, которые образованы отделенными от перепускного канала. Причем упомянутое устройство дополнительно включает в себя первый вход и второй вход, каждый продолжающийся из корпуса и выполненный с возможностью соединения с медицинскими устройствами. При этом клапанный узел выполнен с возможностью взаимозаменяемого совмещения перепускного канала и двух выемок с входами. Наконец, устройство включает в себя крышку, соединенную с корпусом, которая включает в себя отверстие для соединения с емкостью для образца.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи включены для обеспечения лучшего понимания вариантов осуществления и образуют часть данного описания. Чертежи изображают варианты осуществления и вместе с описанием служат для объяснения принципов вариантов осуществления. Другие варианты осуществления и множество предполагаемых преимуществ вариантов осуществления будут очевидны, когда они будут лучше поняты посредством ссылки на приведенное ниже подробное описание. Элементы чертежей необязательно показаны в масштабе относительно друг друга. Одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие одинаковые детали.
Фиг.1 представляет собой перспективный вид сбоку устройства отбора проб текучей среды в соответствии с аспектами настоящего описания;
Фиг.2 представляет собой перспективный вид сбоку устройства управления перемещением текучей среды в соответствии с аспектами настоящего описания и используемого с устройством, показанным на фиг.1;
Фиг.3 представляет собой вид в разрезе с пространственным разделением элементов устройства управления перемещением текучей среды, показанного на фиг.2;
Фиг.4А представляет собой вид в разрезе устройства управления перемещением текучей среды, показанного на фиг.3, после окончательной сборки и в первом положении;
Фиг.4В представляет собой вид в разрезе устройства управления перемещением текучей среды, показанного на фиг.4А, во втором положении;
Фиг.5 представляет собой вид сверху устройства управления перемещением текучей среды, показанного на фиг.2;
Фиг.6 представляет собой вид спереди устройства отбора проб текучей среды, показанного на фиг.1, в рабочем режиме инстилляции;
Фиг.7 представляет собой вид в разрезе устройства отбора проб текучей среды, показанного на фиг.6, и изображающий траекторию потока инстилляции;
Фиг.8 представляет собой вид спереди устройства отбора проб текучей среды, показанного на фиг.1, в рабочем режиме аспирации;
Фиг.9 представляет собой вид в разрезе устройства отбора проб текучей среды, показанного на фиг.8, и изображающий траекторию потока аспирации; и
Фиг.10 изображает использование устройства отбора проб текучей среды, показанного на фиг.1, при выполнении процедуры отбора медицинского образца.
Подробное описание
Одна конструкция устройства 20 отбора проб текучей среды в соответствии с настоящим описанием показана на фиг.1 и включает в себя устройство 22 управления перемещением текучей среды и емкость 24 для образца. Устройство 22 управления перемещением текучей среды включает в себя клапанный узел 26, первый и второй входы 28, 30 и крышку 32. Ниже описаны детали различных элементов. Хотя, вообще говоря, устройство 22 управления перемещением текучей среды селективно прикрепляют к емкости 24 для образца. Клапанный узел 26 выполнен с возможностью селективного соединения по текучей среде первого и второго входов 28, 30 друг с другом и с емкостью 24 для образца. При такой конструкции устройство 20 отбора проб текучей среды может быть использовано для получения проб или образцов респираторной текучей среды из интубированного пациента как часть дыхательной системы пациента, например, в сочетании с процедурой бронхоальвеолярного орошения, посредством введения малыми дозами жидкости в и отсасывания образцов текучей среды из пациента.
Со ссылкой на фиг.2 и 3 клапанный узел 26 включает клапан 34, корпус 36 и ручку 38. Клапан 34 поддерживается с возможностью вращения посредством корпуса 36, при этом ручка 38 позволяет пользователю селективно изменять угловое положение клапана 34 относительно корпуса 36. В некоторых вариантах осуществления клапанный узел 26 выполнен в виде запорного клапана, хотя может быть использован шаровой клапан, клапан с задвижкой или другие пригодные клапаны.
Как показано на фиг.3, клапан 34 включает в себя или образует основание 40, промежуточную часть 42 и шток 44. Основание 40 содержит внешнюю поверхность 46, вдоль которой образованы противоположные выемки или пазы 48а, 48b. Промежуточная часть 42 продолжается из основания 40 и образует перепускной канал 50. Перепускной канал 50 продолжается с возможностью прохождения текучей среды до внешней поверхности промежуточной части 42 в противоположных первом и втором концах 52а, 52b (лучше всего показанных на фиг.4В). Как показано, перепускной канал 50 изолирован по текучей среде от выемок 48а, 48b. Относительно показанной вертикальной ориентации клапанного узла 26 в некоторых вариантах осуществления перепускной канал 50 может быть описан как горизонтальный, тогда как выемки 48а, 48b являются вертикальными. Однако возможны также другие конструкции. Шток 44 продолжается из промежуточной части 42 противоположно основанию 40 и в некоторых вариантах осуществления образует кольцеобразный буртик 54, приспособленный для соединения с возможностью вращения с корпусом 36, как описано ниже.
Корпус 36 выполнен с возможностью приема клапана 34 и может быть выполнен за одно целое с входами 28, 30 и крышкой 32, как показано. В любом случае корпус 36 включает в себя или образует нижнюю часть 58, промежуточную часть 60 и верхнюю часть 62. Верхняя часть 62 содержит выступ 66, вдоль которого образованы индикаторы 64 положения. Индикаторы 64 положения дополнительно показаны на фиг.2 и могут быть выполнены в виде индикаторов касания или любой другой пригодной конфигурации. В одном варианте осуществления индикаторы 64 положения выступают наружу вдоль выступа 66 верхней части 62. Индикаторы 64 положения могут быть селективно выполнены в виде выпуклых точек или выпуклых удлиненных участков. В качестве альтернативы, индикаторы 64 положения могут быть селективно выполнены в виде пазов или выемок в выступе 66. Верхняя часть 62 также включает канал 68 на внутренней поверхности 70 корпуса 36. Канал 68 может непрерывно продолжаться по периметру внутренней поверхности 70. Промежуточная часть 60 продолжается из верхней части 62 в направлении, противоположном выступу 66, и образует противоположные отверстия 72а, 72b. Нижняя часть 58 продолжается из промежуточной части 60.
Со ссылкой на фиг.2, ручка 38 включает направляющий конец 74, противоположный замыкающий конец 78 и среднюю точку 76. В некоторых вариантах осуществления направляющий конец 74 включает лапку 80. Лапка 80 может быть выполнена в виде выступа или удлинения на направляющем конце 74. Средняя точка 76 образует ось вращения, которая проходит через ручку 38 и клапан 34. Ручка 38 может принимать различные формы, приспособленные для удобного захвата рукой/пальцами пользователя.
На фиг.2 и 3 показано соединение ручки 38 с клапаном 34. Ручка 38 содержит средство для медицинского работника для вращения клапана 34 в корпусе 36 клапанного узла 26. Ручка 38 расположена на одной линии с перепускным каналом 50 (т.е. направление удлинения ручки 38 между концами 74, 78 соответствует оси перепускного канала 50); таким образом, ориентация ручки 38 обеспечивает подтверждение пользователю совмещения перепускного канала 50 относительно входов 28, 30. Взаимное расположение лапки 80 ручки 38 и индикаторов 64 положения дополнительно показано в виде на фиг.2. Когда ручку поворачивают, лапка 80 ручки 38 взаимодействует с индикаторами 64 положения на выступе 66 на верхней части 62 корпуса 36. В одном варианте осуществления индикатор 64 положения состоит из пары расположенных рядом отформованных выступов, выполненных так, что лапка 80 может удобно находиться между выступами и может также перемещаться за них. В одном варианте осуществления индикаторы 64 положения могут быть также выполнены с возможностью предотвращения дополнительного вращения ручки 38 в некотором направлении посредством выступания на достаточное расстояние выше выступа 66, чтобы противодействовать дополнительному перемещению лапки 80 в данном направлении. Вообще положения индикаторов 64 положения соответствуют требуемым положениям клапана 34, используемым при отборе проб текучей среды пациента.
Клапан 34 вращается в корпусе 36 клапанного узла 26. Корпус 36 выполнен с возможностью содержания рабочих элементов клапана 34. Взаимное расположение канала 68 корпуса 36 и буртика 54 клапана 34 дополнительно показано в видах на фиг.4А и 4В. Как показано, канал 68 служит в качестве траектории, в пределах которой вращается буртик 54, и служит для закрепления с возможностью вращения клапана 34 в корпусе 36. Контактная поверхность буртика 54 и канала 68 выполнена с возможностью обеспечения устойчивого, долговременного уплотнения и плотной посадки. Внешняя поверхность 46 клапана 34 поддерживает уплотненный контакт по текучей среде с внутренней поверхностью 70 корпуса 36. Допустимы также и другие установочные взаимосвязи клапана 34 в корпусе. Перепускной канал 50 и выемки 48а, 48b рассчитаны и выполнены в клапане 34 так, что при совмещении они соответствуют отверстиям 72а, 72b. Например, в первом положении клапана, показанном на фиг.4А, выемки 48а, 48b совмещены с отверстиями 72а, 72b корпуса 36. Во втором положении клапана, показанном на фиг.4В, отверстия 72а, 72b корпуса 36 совмещены с перепускным каналом 50 клапана 34 посредством изменения ориентации клапана 34, когда ручку 38 поворачивают (т.е. перемещают из положения или состояния, показанного на фиг.4А, в положение или состояние, показанное на фиг.4В).
Ссылаясь снова на фиг.1, где показано, что первый и второй входы 28, 30 прикреплены к клапанному узлу 26, размещены по существу друг против друга вдоль корпуса 36. Входы 28, 30 могут быть выполнены за одно целое с корпусом или посредством корпуса 36. В качестве альтернативы, входы 28, 30 могут быть образованы отдельно и затем соединены с корпусом 26. Как дополнительно показано на фиг.3, входы 28, 30 представляют собой структурные элементы, образующие перепускной канал 84а, 84b с входными концами 86а, 86b и выходными концами 88а, 88b соответственно. Входной конец 86а входа 28 может быть образован с внешними бородками 90, как показано на фиг.2. Входной конец 86b входа 30 может быть образован с внутренней резьбой 92. Входы 28, 30 могут представлять собой соединительные элементы с внутренней и наружной резьбой, а также могут представлять собой соединительные элементы Люэра или соединительный элемент любого пригодного типа. С этой целью второй вход 30 приспособлен для соединения с катетером или другой трубкой или устройством, пригодным для размещения и соединения в полости (например, в легком) или органе тела пациента. Первый вход 28 приспособлен для соединения с отсоединения с различными медицинскими устройствами без удаления катетера (или другого элемента) из второго входа 30. Хотя, вообще говоря, входы 28, 30 выполнены с возможностью обеспечения соединения с гибкой трубкой, катетером или другим медицинским устройством, которое может быть принято и удерживаться в соединении с входами 28, 30.
Как показано на фиг.3 и 5, крышка 32 включает верхнюю часть 94 и цилиндрическую часть 96, продолжающуюся из верхней части 94 крышки 32 на длину, необходимую для обеспечения уплотнительного сцепления с емкостью 24 для отбора проб текучей среды (фиг.1), как описано ниже. В одном варианте осуществления цилиндрическая часть 96 включает зазубрины 98 для облегчения обращения медицинским персоналом. Кроме того, цилиндрическая часть 96 может включать фланцы 100 для облегчения обращения. Цилиндрическая часть 96 также включает внутреннюю поверхность 102 с резьбой, которая соответствует внешней поверхности с резьбой (не показанной) емкости 24 для отбора проб текучей среды, хотя допустимы также другие способы соединения (например, защелка). В любом случае верхняя часть 94 образует отверстие 104, через которое осуществляется соединение по текучей среде между внутренней частью корпуса 36 и полостью 105 крышки 32. Крышка 32 может быть выполнена из того же материала, что и корпус 36, или другого пригодного совместимого материала. Крышка 32 может быть выполнена за одно целое с корпусом 36 или прикреплена позднее в процессе изготовления устройства 22 управления перемещением текучей среды.
При упомянутой конструкции клапанный узел 26 уплотнен к крышке 32 так, что перепускной канал 50 клапанного узла 26 может быть ориентирован и соединен по текучей среде с крышкой 32, как необходимо для требуемой медицинской процедуры. Для этого отверстие 104 крышки 32 имеет диаметр, соответствующий размерным параметрам внутренней поверхности 70 корпуса 36, чтобы обеспечить требуемое размещение клапана 34 относительно крышки 32 после окончательной сборки. Кроме того, могут быть включены дополнительные элементы, используемые при создании и поддержания требуемого соединения по текучей среде, такие как муфта, уплотнение и др. Клапанный узел 26 может быть также либо выполнен за одно целое с, либо надлежащим образом уплотнен к входам 28, 30.
Ссылаясь снова на фиг.1, емкость 24 для образца может представлять собой стандартную емкость, используемую для отбора образцов. В одном варианте осуществления емкость 24 для образца может быть бесцветной или прозрачной и может также включать индикаторы объема вдоль стенки. Емкость 24 для образца может быть выполнена из пластмассы или любого пригодного материала. Хотя это не показано, емкость 24 включает внешнюю часть с резьбой, которая селективно входит в контакт с внутренней поверхностью 102 с резьбой (фиг.3) крышки 32 для соединения с уплотнением.
Устройство 20 отбора проб текучей среды включает клапанный узел 26 с, по меньшей мере, двумя положениями и может включать четыре положения для обеспечения отбора проб текучих сред пациентов. Для этого индикаторы 64 положения (фиг.2) могут состоять из точечных участков, например, когда клапанный узел 26 находится в положении аспирации или инстилляции, или удлиненных индикаторов, когда клапанный узел 26 находится в уплотненном положении.
В положении инстилляции клапанного узла 26, которое показано на фиг.6 и 7, перепускной канал 50 клапана 34 совмещен с входами 28, 30 так, что входы 28, 30 соединяются по текучей среде друг с другом. Образующаяся в результате траектория I перемещения текучей среды, показанная стрелками на фиг.7, приспособлена для процедуры инстилляции. Перепускной канал 50 соединен через отверстия 72а, 72b в корпусе 36 с каждым из соответствующих входов 28, 30, чтобы обеспечить траекторию для текучих сред во время инстилляции пациента. В данном положении текучие среды или образцы не могут выходить из или заходить в емкость 24 (фиг.1). В качестве точки отсчета, в положении или режиме инспирации емкость 24 для образца не должна быть соединена с устройством 22 управления перемещением текучей среды; хотя емкость 24 для образца может быть соединена без влияния на процедуру инстилляции. Таким образом, текучая среда может быть введена при помощи шприца или другого подобного устройства по трубке или катетеру в легкие или другие полости/органы тела. Таким образом, поток текучей среды направляется из источника текучей среды через устройство 22 управления перемещением текучей среды в пациента или отсасывающее устройство.
Во втором положении первый и второй входы 28, 30 соединены по текучей среде с емкостью 24 для образца, как показано на фиг.8 и 9. При этом клапан 34 ориентирован так, что перепускной канал 50 заблокирован корпусом 36 и не соединяет входы 28, 30. В данном положении может осуществляться аспирация, и пробы текучей среды могут быть извлечены в емкость 24 для образца, прикрепленную к крышке 32 при помощи отрицательного давления посредством использования отсасывающего средства, прикрепленного к первому входу 28. Образующаяся в результате траектория А перемещения текучей среды посредством аспирации (изображенная стрелками на фиг.9) проходит через второй вход 30, соединенную выемку 48b, в емкость 24 для образца, в которой собирается текучая среда, и затем выходит из емкости 24 для образца через противоположную выемку 48а в первый вход 28, соединенный с отсасывающим устройством. Как дополнительно показано на фиг.10, когда шприц 110 или другое отсасывающее устройство соединяют с первым входом 28, текучую среду извлекают через второй вход 30 в емкость 24 для образца, при этом воздух проходит обратно в шприц 110. В другом варианте осуществления второй вход 30 соединен с трубкой 112, которая в свою очередь соединена по текучей среде с эндотрахеальной трубкой или трахеостомической трубкой; в качестве альтернативы, ко второму входу 30 может быть непосредственно подсоединен воздуховод 112. Второй вход 26 выполнен с возможностью соединения по текучей среде с воздуховодом 112, в противном случае образуя прямое соединение с дыхательным 116 путем пациента. Таким образом, могут быть отобраны образцы.
Третье положение устройства 22 управления перемещением текучей среды, если оно предусмотрено, находится между вышеописанными положениями инстилляции и аспирации. Третье положение является положением паузы. В данном положении входы 28, 30 заблокированы и поддерживается давление в катетерах 112, для того чтобы дополнительная текучая среда или вакуум мог быть подготовлен для присоединения к первому входу 28. В одном варианте осуществления предусмотрено четвертое положение за пределами положения аспирации, при этом входы 28, 30 уплотнены (т.е. отсоединены по текучей среде от перепускного канала 50 и выемок 48а, 48b) для отправки отобранного образца для анализа.
Хотя в данном документе показаны и описаны конкретные варианты осуществления, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что множество альтернативных и/или эквивалентных реализаций могут быть использованы вместо показанных и описанных конкретных вариантов осуществления без отхода от объема настоящего изобретения. Данная заявка должна охватывать любые модификации и изменения конкретных вариантов осуществления, описанных в данном документе. Таким образом, это следует понимать так, что данное изобретение ограничено только формулой изобретения и ее эквивалентами.