[发明专利]用于输注的线性流速调节器械

说明书

发明背景

（a）发明领域

本发明涉及一种用于静脉输注装置（IV装置）的流量调节器械，并且更特别地涉及一种能够线性地调节输注溶液的流速的线性流量调节器械。

（b）相关技术的描述

如图1所示，用于流体的静脉内管理的静脉注射系统包括：输注溶液袋100，其含有输注溶液；插入长钉101，其适合于被插入穿过输注溶液袋100的密封塞，以允许输注溶液从输注溶液袋100流出；滴注室102，其固定到插入长钉101的下端，使得输注溶液可以以液滴（以gtt的单位计数)的形式落入滴注室102内；注射针103，其适合于插入到血管中；连接管104，其用于将滴注室102和注射针103相互连接以起用于输注溶液的输注通道的作用；以及输注流量调节器110，其安装在连接管104的中间以便能够调节输注溶液的流速。

一般地，插入长钉101、滴注室102、注射针103、连接管104和输注流量调节器110被制成一个装置，其中以这种方式制成的装置被称为输注装置。在连接到输注装置的输注溶液袋100中的输注溶液被完全地输注给病人后，如果需要继续向病人注射输注溶液，则只可以用含有相同的输注溶液的一个新的输注溶液袋来替换空的输注溶液袋100。另外，插入长钉101和滴注室102被制造成使得输注溶液的液滴中的每一滴以具有预定体积的水滴的形式落在滴注室102内。例如，如果其被制造以形成每1cc输注溶液20滴，则一滴的体积将是1/20cc。因此，如果测量出液滴的降落在滴注室102内的降落间隔，就可能计算出通过输注装置注射的输注溶液的流速。

对于向病人注射输注溶液，考虑到输注溶液的类型、混合在输注溶液中的药剂的种类、病人的状况、病人的疾病种类规定了输注溶液的流速，并且输注流量调节器110是调谐好的以便允许输注溶液以所规定的流速注射。

调节输注溶液的流速是非常重要的，因为如果被输注的输注溶液的流速与所规定的流速不匹配的话可能会发生医疗事故。这种输注流量调节器110具有操作单元111，操作单元111用于调节输注溶液穿过连接管104通过的横截面区域，使得输注溶液的流速可以通过操作该操作部分111来调节。

图2中示出的常见的输注流量调节器110是所谓的“滚轮夹”式的输注调节器，其中操作单元111以滚轮的类型形成。更详细地参考输注流量调节器110，连接管104穿过具有敞开的顶端和底端的凹槽112插入，且然后适合于按压连接管104的操作单元111被向上和向下地引导。由于凹槽112的深度朝着下端逐渐地减小，且因此当操作单元111向凹槽112的下端越来越多地移动时，连接管104被越来越多地按压。因此，通过在间歇地移动操作单元111时测量多个点处的流速并且通过在流速达到期望水平时停止操作单元111的移动来调节输注流体的流速。

然而，图1和图2中示出的滚轮夹式输注流量调节器110的缺点在于，因为应当在看到滴注室102时测量流速而不管滚轮式操作单元111何时被移动，因此应当重复地进行复杂的测量（滴速计数），这将降低流速调节的精确度。

此外，常见的滚轮夹式输注流量调节器110的最大问题是难以调节流速。常见的输注流量调节器110通过按压连接管104来调整流动通路面积从而调节流速。一旦连接管104被按压，连接管104的横截面就从圆形形状变形为椭圆形形状，并且连接管104的横截面区域和水力半径就变小，从而导致流量减小。

根据在以下等式1中示出的哈根－泊肃叶等式（管中的哈根－泊肃叶定律），假设在圆柱形管内的流是稳定和层状的，则在管内流动的流体的速度分布图是抛物线形的，并且流体的流速与管的长度成反比且与管的半径的四次幂成正比。这导致了非线性的流量调节，并且因此仅仅通过改变圆柱形管的长度或半径难以精确地调节流速。

Q=Δpπr048μl]]>                等式1

（其中，Q是流速，r₀是管的半径，l是管的长度，μ是流体的粘度，以及Δp是管中的压力差）。