[发明专利]增大导管末端的刚性和耐弯力的系统和方法

说明书

技术领域

总体而言，本发明涉及脉管输注系统和元件，包括导管组件和供导管组件使用的装置。具体地说，本发明涉及用来增大脉管输注系统的导管末端的刚性和耐弯力的系统和方法，该导管末端具有导管孔阵列，以提供增大的输液流量、更低的系统压力以及降低的导管出口射流速度。另外，本发明还涉及增进薄壁结构的整体刚性。

背景技术

脉管通入装置用来与患者的组织互通流体。例如，诸如导管之类的脉管通入装置通常用来：将流体（如盐溶液、各种药物、及/或完全肠胃外营养品）输注到患者体内；从患者抽取血液；及/或监视患者脉管系统的各种参数。

各种临床情况-包括大面积损伤、外科大手术、大面积烧伤、及某些疾病状态（如胰腺炎和糖尿病酮酸中毒）会产生深度循环血量衰竭。这种衰竭可以或者是由实际血液损失引起，或者是由内部流体不平衡引起。在这些临床背景下，常常必要的是，将血液和/或其它流体快速输注到患者体内，以防止严重后果。

另外，按快速方式注入大量流体的能力对于某些其它医学和诊断过程可能是合乎期望的。例如，一些诊断成像过程利用造影剂增强来改进损害能见度，以致力于提高早期诊断率。这些过程使得必要的是，由专用“动力注射器”泵按非常大的流量静脉注射粘性造影剂，这在患者的血流中建立造影剂的造影团或小栓塞，这导致提高的图像质量。

动力注射过程在输注系统内产生高压力，由此要求专用脉管通入装置、扩展套具、介质输送套具、泵注射器、及大体积或预-填充造影剂注射器。随着造影剂的浓度（和由此粘度）和输注速率增大，团块密度也增大，导致经计算机体层摄影（CT）衰减的更好的图像质量。因此，健康护理的当前趋势是，通过既增大造影剂的浓度又增大造影剂输注到患者体内的速率（全部这些都最终迫使系统压力要求更高）而增大造影剂的团块密度。

静脉内输注速率可以定义为：或者日常的，一般高达999立方厘米每小时（cc/hr）；或快速的，一般在999cc/hr与90,000cc/hr（1.5升每分钟）之间或更高。对于利用粘性造影剂的一些诊断过程，需要约1至10ml/秒的注射速率，以保证足够的团块浓度。在这种注射速率下粘性介质的动力注射在注射系统内产生显著的背压，该背压通常导致输注系统元件的失效。

在传统上，快速输液疗法涉及使用静脉内导管，该静脉内导管与蠕动泵和流体源相连结。当导管的末端部分插入到患者的脉管系统中、并且泵强迫流体穿过导管和进入到患者的静脉中时，向患者输液。当前快速输液疗法利用导管和导管末端，该导管和导管末端具有与关于传统、日常输注速率使用的那些相同的几何形状。这些几何形状包括锥形导管末端，从而随着流体穿过导管末端运动和排出到患者的脉管系统中，使流体加速。输注流体的这种加速因为几个原因是不合期望的。

例如，锥形导管对于导管组件的其余部分导致较大背压。这种效果，由于输注泵的泵送能力的限制以及输注系统的元件和子元件的有限的结构完整性，是不合期望的。例如，如果背压变得太大，则泵的效率将会降低，并且在输注系统内的某些密封或连接将会失效。另外，在导管末端中的流体加速导致反冲力，该反冲力使导管末端在患者静脉内移动，由此移动导管和/或损害患者静脉和/或注射部位。流体加速也增大在导管的末端处输注物的射流速度。在一些过程中，流体射流会刺穿患者的静脉壁，由此导致外渗或内渗。这不仅造成患者的不舒适和疼痛，而且内渗也会妨碍患者接受所需的治疗。

为了克服输注流体的不合期望的背压和增大的加速，一些脉管内系统包括设置在静脉内导管的末端部分中和其周围的扩散孔阵列。扩散孔阵列和扩散孔几何形状的一些例子在美国专利申请No.12/427,633和No.13/022,501中给出，这些专利申请中的每一个通过参考包括在这里。

总体而言，扩散孔增大导管末端开口的表面面积，由此减小在导管末端开口处的流体压力。然而，在导管的末端处或其附近的扩散孔的添加，也减小了导管的抗弯力，由此使导管末端在插入期间更易于被压扁。结果，扩散孔的添加可能导致导管插入失效和患者的实际疼痛。另外，扩散孔的添加，使导管带有不连续的外表面，这种不连续的外表面可能羁绊或卡顿在患者皮肤和/或静脉的开口（导管穿过该开口插入）上。这也会导致导管插入失效、患者的实际疼痛和/或实际损害。

因而，尽管当前存在有用以减小在快速输注过程期间输注物的排出速度的方法和系统，但挑战仍然存在。相应地，用其它技术加强或甚至替换当前技术，将会是本技术领域中的一种进步。

发明内容