CN100577520C - 散料混配机歧管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在散料混配机中接收流体管的歧管(10)。采用最简单的形式，该歧管包括多个入口，每个入口限定通向对应流体通道的开口，每个所述流体通道包括止回阀。在歧管中包括与流体通道流体相通的出口(310)，以及与出口(310)同轴的进入端口(140)。同轴进入端口(140)包括止回阀(150)。作为本发明的一部分，包括与本发明的歧管一起使用的套管(300)、与本发明的歧管一起使用的管装置和使用本发明的歧管使填充袋的误差最小化的方法。

Description

散料混配机歧管
技术领域
本发明涉及散料营养混配机，尤其涉及用于散料营养混配机的歧管。
背景技术
高营养疗法是静脉进给营养物到患者。典型溶液包括蛋白质-糖类混合物。它主要用于满足通过口进给而不能被满足的患者蛋白质和热量需求。蛋白质可以是游离氨基酸或水解蛋白质，糖类通常为葡萄糖。除了蛋白质和糖类外，在该疗法中也供给维生素(水溶性和脂溶性)和电解质。
这些注射用药物成分的每一种及其组合物都容易滋生有害生物，理想的是它们能在无菌条件下注射给患者。另外，这些溶液是在医师指导下按病人的具体需求特制的。因为这些蛋白质和糖类溶液必须在临近使用时混合在一起，因此它们的混配必须在无菌条件下完成以避免滋生生物。
作为混配的一部分，静脉注射的溶液被传输到总营养源袋(通常被称为TPN袋)。这种袋被设计用于家庭使用或在医院或疗养所中使用。一旦充满后，这些袋能在普通冰箱中储存一定时期。袋通过药剂师采用重力或采用被称为高速散料混配机的装置充满溶液。这类混配机通常能以相当高的流速从最多九个不同的源袋或容器供给溶液到产品接收袋中。
当接收袋被悬挂测量接收袋重量的测力计上时，源容器可以悬挂在混配机的框架上。由许多泵支管(例如九个或更多支管)或流路组成的泵装置被设计为与混配机一起使用。每个泵支管包括柔软管道，并且在一端以刺穿给药刺针或类似的连接器终止，刺穿给药刺针或类似的连接器被用于连接泵装置的一个支管到一个源容器。每个支管的另一端被连接到共用歧管的入口，共用歧管配备有出口以便连接到被连到TPN产品接收袋的装料管道上。
在这些例子中，使用了高速混配机，泵装置的每个支管与不同的蠕动泵或混配机的泵站连接。混配机中的微处理器控制每个蠕动泵或泵站从而控制从每个源容器通过特定支管和歧管供给到产品接收袋的溶液量。从每个源容器供给的溶液量在一定程度上由供给到由接收袋悬挂在其上的测力计在选定时间所测量的重量的微处理器的信息确定。在微处理器的控制下，蠕动泵从每个源容器顺序地抽取溶液，溶液流过共用歧管和装料管道进入产品接收袋。
典型的混配机具有几个源袋和支管。典型地，六个或九个泵站用于六个或九个不同的源溶液。混配机中的微处理器被编程以便通过顺序地分别激活六个泵站中的每个、一次一种地以各个成分填充产品袋，从而来自每个源袋的溶液通过共用歧管和装料管道被传输到产品袋中。然后，在产品袋装有所需量的流体之后，来自产品袋的装料管道被密封。
因为在这种配置中所有的管子流入共用歧管，但一次仅有一种流体通过共用歧管被抽取，就有可能来自特定源袋的一些流体通过共用歧管回流并进入装有不同流体的另一个源袋上的进料管中。回流到不同进料管中的流体没有被作为产品袋的一部分称重，混配机微处理器检测不到那部分成为整个产品袋组成的一部分的流体。这带来的问题是一旦产品袋接收了特定成分重量，微处理器关闭对应的那个泵并转换到下一个源袋。微处理器开始从第二个源袋抽取流体到产品袋中，但这样做引起在那个供给管中的来自第一个产品袋的倒流并储存的流体进入歧管并最终进入该产品袋。而这时，在产品袋中获得的重量被混配机微处理器认为来自于第二流体。这个错误导致在产品袋中有过多的第一流体存在而袋中的第二流体不足的状态。
当抽入到产品袋中的一个流体是脂类溶液时产生相关问题。脂类溶液本质上是脂肪乳浊液，通常被设置在产品袋内单独的室内，该室与剩余混合物隔离，直到溶液即将(或马上)被注射给患者之前。这种隔离是必要的，因为脂类溶液如果与其它成分事先混合在一起，将使得整个溶液混合物变混浊并使其不可用。在该领域这种现象被称为“混浊”。因为在注射前不希望将脂类与其它溶液混合，现有技术领域存在的问题是在一种脂类溶液被抽取后但下一个非脂类溶液被抽取之前容许残余数量的脂类溶液残留在歧管的共用区域内。当接下来的溶液被抽取时，残余的脂类溶液被运送到产品袋中并导致混浊。
发明内容
本发明提供一种用于在散料混配机中接收流体管的歧管。采用最简单的形式，该歧管包括多个入口，每个入口限定通向对应流体通道的开口，每个所述流体通道包括止回阀。在歧管中包括与流体通道流体相通的出口，以及与出口同轴的进入端口。同轴进入端口优选地包括止回阀。
作为本发明的一部分，还包括一种用于在散料混配机中接收流体管的歧管装置。歧管装置包括歧管和套管。歧管包括：多个入口，每个入口限定通向对应流体通道的开口，每个所述流体通道包括止回阀；与所述流体通道流体相通的出口；和与所述出口同轴的进入端口，所述同轴进入端口包括止回阀。套管具有用于插入所述自密封膜中的至少一个凸形钝头末端，并且优选地包括设置在凸形钝头末端中的凹形端口。
在本发明的一个优选实施例中，提供一种用于在散料混配机中接收流体管的歧管，所述歧管具有多个入口，每个入口限定通向对应流体通道的开口，每个所述流体通道包括止回阀。所述多个入口从中心入口放射状地设置。出口设置成与所有所述流体通道和所述中心入口流体相通。所述出口和所述中心入口具有同一中心轴线。
作为本发明的一部分，还包括一种用于散料混配的管装置。管装置包括多个泵部分，每个泵部分具有远端。还包括多个管，多个管中的每个具有远端和近端，每个管的每个近端被安装到对应的泵部分的远端。另外，每个管的每个远端被安装到歧管，其中歧管包括多个入口，每个入口限定通向对应流体通道的开口，每个通道包括止回阀。歧管包括与流体通道流体相通的出口。
根据本发明的一个优选的管包括多个泵部分，每个泵部分具有远端和近端，多个第一管，第一管的每个管被安装到对应泵部分的近端，以及多个第二管，第二管的每个管被安装到对应泵部分的远端。第二管的每个管的远端被安装到歧管。歧管包括多个入口，每个入口限定通向对应流体通道的开口，每个通道包括止回阀，以及与流体通道流体相通的出口。
本发明还包括使填充散料混配系统中的产品袋的误差最小化的方法。该方法包括的步骤有：提供具有最小共用区域以使任何一种成分溶液的残留最小化的歧管；以及使各个成分溶液通过歧管以填充产品袋。由于使歧管共用区域最小化的步骤，误差被减小。
作为本发明的一部分，还包括用于连接两个流体通路的套管。该套管包括用于插入第一流体源中的至少一个凸形钝头末端，以及形成在凸形钝头末端内以允许套管连接到不同流体源的凹形端口，其中不同流体源具有凸形端。
附图说明
参照附图，通过下面的详细描述能最佳地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的装置的局部横截面图，包括歧管主体部分、阀套和出口管接头；
图2显示使用图1的歧管的根据本发明的管装置；
图3a显示图1的歧管的主体部分的横截面图，没有图1中所示的阀套或出口管接头；
图3b显示图3a的主体部分的分解图；
图3c显示与图3b一样的分解图，但只有六个总入口；
图4显示图1所示歧管的顶视图；
图5a显示根据本发明的阀套的横截面图；
图5b显示图5a所示阀套的分解图；
图6是根据本发明的出口管接头的横截面图；
图7显示根据本发明使用的凸形钝头套管的横截面图；
图8显示根据本发明插入到出口管接头的图7的凸形钝头套管；
图9显示根据本发明的线性歧管实施例的横截面图；
图10a是图9所示线性歧管的分解图；以及
图10b是图10a所示装配好的装置的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种歧管，歧管具有设置在歧管的每个入口内的单向阀或止回阀。另外，歧管具有多个入口，至少一个入口靠近并与出口同轴地设置。同轴地设置入口/出口的目的是使进入同轴入口的溶液必须经过的区域最小化，从而降低特定溶液所剩余的潜在残留物的量。在一个优选实施例中，该管线被用于传送脂类溶液。如将在下文更详细的描述的，根据本发明的歧管的其它方面还有利于减少共用区域，从而减少由于在歧管内残留物累积而产生的最终产品袋合成物的误差。
图1显示根据本发明的一个实施例的歧管10的局部横截面图。在该实施例中，歧管10具有主体部分100、多个阀套200以及出口管接头300。具体是，多个入口220的每个通往对应的流体通道221，流体通道221中设置有止回阀盘210。这里所使用的术语“止回阀”和“单向阀”是同一意思。通过每个止回阀盘210的流体沿其对应的流路流过主体部分100上的流动通路222并且进入共用中心室215，共用中心室215与每个对应的流动通路222并随后与每个流体通道221流体相通。共用中心室215连接全部流动通路222和中心端口140(下面将更详细地讨论)到歧管出口310，并最终到歧管出口管接头300。
在一个优选实施例中，三个主要组件(主体部分100、多个阀套200和出口管接头300)中每个都能独立制造，然后连接在一起以便形成由各个组件组成的单个装置。优选地，三个主要组件中的每个能与各自的配件超声波地焊接。连接组件的方式在下面将详细讨论。这种构造的主要优点是容易制造。
歧管可以由任何合适的材料制成，包括诸如聚碳酸酯等的塑料，它们适合处理由其通过的药剂和食品的制备。所适合的材料优选地还可以是能注塑成形以形成装置的一部分或整个装置的材料，本领域技术人员应该知道这些材料。
更具体是，图1显示连接到对应歧管主体部分开口110的阀套200。在一个优选实施例中，阀套200通过超声波焊接被连接到对应的歧管主体部分开口100。超声波焊接是本领域技术人员公知的用于将塑料固定到塑料的技术。然而，其它连接方式可以采用，这包括溶剂焊接、粘合、搭扣配合、法兰连接或任何其它本领域技术人员公知的合适连接方式。
图2显示设置在管装置500的端部的根据本发明的歧管10。在这个特定实施例中，歧管10具有九个入口，每个进给管201-209各一个。在这个配置中，诸如从设置在歧管10与各个流体源袋(未显示)之间的泵分别输送对应的流体的进给管201-209被连接到阀套200的顶部开口220。优选地，进给管201-209通过将其每个远端放置在对应的每个阀套200的对应的顶部开口220上而连接到歧管10。这些管将通过摩擦配合或其它本领域技术人员所熟悉的方式连接，这包括使用粘合剂。图2还显示了上部管211-219。这些管如上所示从对应的源袋(未显示)延伸出。所示的泵部分231-239连接进给管201-209的近端到上部管211-219的远端。这些泵部分是管装置上泵(未显示)运行的部位。
图2还显示连接到大混配机输送装置的管道管理器291。管道管理器291优选地是半柔性塑料元件，它与管道泵部分(例如6或9)对齐，以便很容易地插入到混配机中。管道管理器包括作为键以保证泵部分以从左到右的恰当顺序被装载的偏移轨道。管理器还起包装作用以协助防止该装置在已完成的包装内缠结。
图1还显示与出口管接头300同轴的中心端口140。优选地，如图1所示，止回阀盘150(单向阀)设置在中心端口140内。下面将更详细地讨论合适的止回阀的细节，但大致情况对于本领域技术人员是熟悉的。中心端口140靠近并与歧管出口310同轴，并最终与歧管出口管接头300同轴是重要的，其中中心端口140打算被用作传输脂类溶液到产品袋的装置。如上所述，在歧管内的脂类的残留物的存在是有害的。因此通过使在歧管内的任何此类脂类溶液可能聚集的共用区域或在歧管内用于脂类流体本身的流动区域最小化、或者二者同时最小化，就可以获得随之带来的脂类任何残留物量的减少，这些残留物可能随后会进入到产品袋中的错误部位。这是通过本发明将脂类端口或开口与出口端排成直线设置而实现的。这种配置获得了脂类溶液在歧管内所需要通过的最小可能区域，从而使任何脂类残留物最少化。
图3a显示歧管主体部分100的示意图，没有阀套200或出口管接头300。在这个特定实施例中，如上所述，歧管主体部分100具有中心端口140，中心端口140与歧管出口310同轴并且在其内部设置有止回阀盘150。如图中所示，歧管主体部分100包括歧管顶部240、歧管底部250和设置在这二者之间的歧管密封垫260。构造密封垫的最优选的材料是硅树脂。在图3a所示的实施例中，中心端口140形成为歧管顶部240的一部分，且歧管出口310形成为歧管底部250的一部分。
如上所述，图3a显示密封垫260将顶部240流体密封到底部250，并且与形成在顶部240上的流动通路222一起形成对应的流体通道，这在下面将详细讨论。顶部240和底部250能以任何对本领域技术人员而言所熟悉的方式连接，包括超声波焊接。为了有利于超声波焊接，从顶部240延伸到形成在底部250上的凹部280中的凸出部270能模制成相应的半部。
图3b显示图3a所讨论的组件的分解图。具体是，顶部240具有九个入口，包括八个放射状设置的入口110和中心端口140。同样，所示的八个流动通路222形成在顶部240上。止回阀盘150是硅树脂盘，它设置在形成在底部250上的安装点251的顶部。如上所述，为了有利于超声波焊接，凸出部可以形成在任何合适的部位。图3b所示的是形成在底部250上的凸出部252。图3c显示与图3b相似的视图，但显示了总共只具有六个端口的实施例。
图4显示从歧管的顶部(或近端)侧的图3b所示歧管的示意图，歧管具有从中心端口140朝外放射状设置的歧管开口110。如上所述，流动通路222形成在歧管顶部240上，顶部240与密封垫260一起形成连接每个入口流体通道221和共用中心室215的各个流动通路。歧管应能以大约每60秒1升的速率输送流体。优选地，在歧管内的残留或共用区域小于2毫升，共用区域越小越好。
从图3b、3c和图4中可以看到，每个流体通道(除中心端口140之外)被配置为放射状，具有自己对应的径向流路和流动通路222，它们中的每个通往共用中心室215。这种配置与密封垫260一起进一步有助于如上所述的本发明的重要部分，即，使歧管内任何共用区域最小化。通过从每个歧管开口110配备各自的流路到共用中心室215，仅仅歧管的共用中心室215接触来自所有源袋的流体，而不是在歧管顶部240与歧管底部250之间的整个空间。通过使流体通道优选地具有导致高流速的半圆形横截面可以进一步有助于区域最小化。
图5a显示单个阀套200的横截面图。如图1所讨论的，阀套200能被构造成一个单一件(未显示)或多个件并然后组装形成模块装置。如图中所示，优选地，阀套200是模块化的、并且包括阀上半部分230和阀下半部分290组成。在这个优选实施例中，阀上半部分230被溶剂焊接到阀下半部分290，且止回阀盘210设置在被称为安装点501的阀座之间。溶剂焊接对本领域技术人员是熟悉的。优选的溶剂是二氯甲烷或二氯甲烷和四氢呋喃的混合物。其它连接两个阀半部分的方式对本领域技术人员而言是熟悉的，包括粘合剂和超声波焊接。而且，这里所讨论的单向阀可以采用任何本领域技术人员所熟悉的方式。优选地，它们将包括设置在聚碳酸酯阀座上的止回阀盘，该止回阀盘优选地由硅树脂合成橡胶制成。图5b显示阀套200的分解图。图5b中显示的是阀上半部分230和止回阀盘210，以及包括安装点501的阀下半部分290。
图6显示示例性的出口管接头300本身的横截面图。如图1中所示，出口管接头300优选地超声波焊接到歧管出口310，尽管其它形式的连接方式对于本领域技术人员是熟悉的。图6显示的出口管接头包括被连接到出口管接头310的远端(远端定义为离歧管主体部分100最远的一端)的管接头盖400。管接头盖400通过铰链415和接头定位环420安装，铰链415在本实施例中与管接头盖400整体形成，接头定位环420围绕出口管接头300的远端410延伸。
设置在定位环420与出口管接头300之间的是接头隔膜440。它通常是自密封的膜，被设计为当出口管线没有连接到出口管接头300时关闭开口。当产品袋准备填充时，到通常具有锥形的套管(接头)或钝头套管的产品袋的填充管线被插入或推入到隔膜440中以产生填充管线与歧管出口管接头300之间的流体连通。这种类型的自密封膜对于本领域技术人员是熟悉的。
在填充管线与歧管出口管接头300之间的优选连接是钝头套管接头。根据本发明，图7显示了示例性的钝头套管。图7显示在至少一端具有凹形端口710的钝头凸形套管700。图7显示设置在产品袋填充管线720的一端的钝头凸形套管700。具有凹形端口710的一端是插入到隔膜中以便建立如上所述流体流动的一端。当认识到这些TPN袋是如何被使用的话，就可以看到具有设置在凸形套筒内的凹形端口的优点。
通常，在TPN产品袋根据上面所述被填充后，有可能需要进行额外的步骤。这些额外的步骤可能包括增加非常小量的一些额外成分，或抽取一小部分产品合成物的样品。通常，这些额外增加或取样需要增加或抽取一小部分流体，诸如1到5cc流体。上面所述的在凸形钝头套管700上的凹形端口允许插入标准注射器并接着密封该标准注射器到凹形端口壁上，以便形成密封并允许抽取或增加少量流体。而且，在产品袋被填充后，凸形钝头套管能从出口管接头300的隔膜抽回。然后，注射器能被插入并卡在凸形钝头套管700的凹形端口710内，从而允许注射器作用于产品袋内的流体。
凸形钝头套管的另一个方面是它能插入到隔膜440并沿出口管接头300的内壁卡在出口管接头300内部。图8显示在凸形钝头套管700和出口管接头300的内壁之间的摩擦配合。这种配合通过随着从其远端朝歧管出口310移动而稍微减少的出口管接头300的内径而得到加强。这种轻微的锥形内表面有助于摩擦配合。这种配置的另一个优点是它进一步减少了歧管的共用区域，因为在套管壁外侧但在出口管接头内的区域，图8中所示的空间820不包括在流动区域内。
还值得注意的是，当套管从歧管出口管接头300抽出时，随着套管被抽出且隔膜阻止空气填充到该区域、直到套管被完全抽出出口管接头并且在该系统内的压力是稳定的之前，在歧管内产生瞬时真空。该真空能将任一(或全部)进给管中存留的额外流体抽入到歧管中。这种流体抽入当然是不希望的，尤其是在脂类管线的情况下因为上面所讨论的原因。为了防止这种抽入流体，止回阀将被设计成，使得当随套管抽取形成真空时产生负压的情况下，止回阀不打开。这对于脂类管线止回阀尤其重要，如上所述，在该实施例中止回阀在最靠近出口的端口中。因此，本发明的一个特征是止回阀的开启压力(止回阀打开或排放的压力)超过套管抽取时产生的真空压力的绝对值。在本发明的一个实施例中，至少设置在脂类管线的止回阀(例如在中心端口140的止回阀盘150)的开启压力超过套管抽取时产生的真空压力的绝对值。
虽然对圆形歧管进行了很多讨论和说明，作为本发明的一部分其它形状的歧管也可以使用。图9显示另一种形状的歧管的示意图，即线性歧管90，它具有由与出口920同轴的同轴入口920所限定的同轴入口900(用于脂类管线)。如上所述，这种配置使脂类溶液可能聚集的区域最小化。基本上，诸如阀套200和止回阀盘210等的所有其它部件与上面所公布的圆形歧管配置的一样。在这个实施例和上面所公布的圆形歧管配置之间的主要差别是这个实施例没有用密封垫，且单个共用流动通路922连接全部入口(除了同轴入口900之外)到共用中心室915。
图10a显示歧管90的分解图(没有任何阀套或出口管接头300)，具有设置在歧管底部950上方的歧管顶部940以及设置在歧管底部与歧管顶部之间的同轴入口920的止回阀盘925。图10b显示装配好的歧管90的这些组件。当然，如上所述，可以配备任何数量的入口。图10a和10b显示包括同轴入口920总共具有9个入口的优选实施例。
作为本发明的一部分，还包括使填充散料混配系统中的产品袋的误差最小化的方法。该方法包括的步骤有：提供具有最小共用区域以便使任何成分溶液的残留最小化的歧管，以及使各个成分溶液通过歧管以填充产品袋。由于使歧管共用区域最小化的步骤，误差被减少。
虽然这里参考具体实施例说明和描述了本发明，本发明并不局限于所示细节。而是，在权利要求书的等同范围并且不脱离本发明，可以在细节上对本发明做出各种修改。

Claims (14)

1、一种用于在散料混配机中接收流体管的歧管，包括：
多个入口，每个入口限定通向对应流体通道的开口，每个所述流体通道包括止回阀；
与所述流体通道流体相通的出口；以及
与所述出口同轴的进入端口，所述同轴进入端口包括止回阀；
其中，所述出口包括具有自密封膜的出口端口，自密封膜适合于被套管穿透；以及
所述同轴进入端口止回阀的开启压力大于套管从所述自密封膜抽出时所述出口端口内的真空压力。
2、如权利要求1所述的歧管，其特征在于，还包括与每个所述流体通道流体连通的中心室，用于将所述流体通道流体地连接到所述出口。
3、如权利要求1所述的歧管，其特征在于，所有所述止回阀的开启压力大于套管从所述自密封膜抽出时所述出口端口内的真空压力。
4、如权利要求1所述的歧管，其特征在于，所述多个入口相对于彼此线性地设置。
5、如权利要求1所述的歧管，其特征在于，所述多个入口从中心入口放射状地设置，以及所述出口和所述中心入口具有同一中心轴线。
6、如权利要求5所述的歧管，其特征在于，所述中心入口限定包括止回阀的中心通道。
7、一种用于在散料混配机中接收流体管的歧管装置，包括：
如权利要求1所述的歧管；以及
具有用于插入所述自密封膜中的至少一个凸形钝头末端的套管。
8、如权利要求7所述的歧管装置，其特征在于，所述套管具有在所述凸形钝头末端的凹形端口，用于接收另外的凸形末端。
9、一种用于散料混配的管装置，所述管装置包括：
多个泵部分，每个泵部分具有远端；
多个管，所述多个管中的每个所述管具有远端和近端，所述多个管中的每个管的每个所述近端被安装到对应的泵部分的所述远端，所述多个管中的每个管的每个所述远端被安装到如权利要求1所述的歧管。
10、如权利要求9所述的管装置，其特征在于，所述多个入口是六个入口。
11、如权利要求9所述的管装置，其特征在于，所述多个入口是九个入口。
12、一种用于散料混配的管装置，所述管装置包括：
多个泵部分，每个所述泵部分具有远端和近端；
多个第一管，所述多个第一管的每个所述管被安装到对应泵部分的所述近端；
多个第二管，所述多个第二管的每个所述管具有远端和近端，所述多个第二管的每个管的每个所述近端被安装到对应泵部分的所述远端，所述多个第二管的每个管的所述远端被安装到如权利要求1所述的歧管。
13、如权利要求12所述的管装置，其特征在于，所述多个第一和多个第二是六个。
14、如权利要求12所述的管装置，其特征在于，所述多个第一和多个第二是九个。
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