專(zhuān)利名稱(chēng)：體外循環(huán)管連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)將管與連接器連接起來(lái)而形成的體外循環(huán)回路，更具體地講，涉及預(yù)連接式體外血液系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，使用體外血液系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行治療，即將患者的血液抽出其體外進(jìn)行諸如凈化和增氧的處理并且之后將血液返回到患者。體外血液系統(tǒng)最初被應(yīng)用于血液透析器，現(xiàn)在也用于泵式氧合器、人工肝臟和血漿分離器。
例如，通過(guò)使用泵式氧合器系統(tǒng)來(lái)在患者體外進(jìn)行血液循環(huán)而完成心血管手術(shù)。
所述泵式氧合器系統(tǒng)包括用來(lái)泵送血液的人工心臟(血液泵)，用來(lái)向血液充氧并去除二氧化碳的人工肺，和諸如血液儲(chǔ)存器、氣泡去除器、熱交換器、血液過(guò)濾器、抽血套管和動(dòng)脈入流套管的附加裝置。所述體外循環(huán)系統(tǒng)的這些部件由管和連接器連接起來(lái)。
使用在所述體外循環(huán)系統(tǒng)中的連接器類(lèi)型包括用來(lái)連接兩管的直連接器，以及用來(lái)連接三個(gè)管的T形連接器和Y形連接器(見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.H11-197238、No.H05-15585、No.H10-263076)。
通常，所述體外血液系統(tǒng)的各部件被分別獨(dú)立包裝，因此在使用前需要將它們組裝。然而，此種組裝需要經(jīng)驗(yàn)和時(shí)間。此外，在組裝期間可發(fā)生各部件的誤連接和污染?？紤]到這些，在預(yù)連接式體外血液系統(tǒng)中對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了更多的考慮。在所述預(yù)連接式系統(tǒng)中，各部件被預(yù)連接并且各管在已滅菌的狀態(tài)下被卷起，整個(gè)單元在工廠(chǎng)出貨時(shí)被容納在一包裝體內(nèi)。在這種情況下，一旦所述包裝體被發(fā)送至醫(yī)院等并且被打開(kāi)，所述體外血液系統(tǒng)可被快速無(wú)誤連接構(gòu)建起來(lái)并且被投入使用。
對(duì)于所述預(yù)連接式體外血液系統(tǒng)而言，較小的包裝體是優(yōu)選的，這是由于其易于發(fā)運(yùn)和儲(chǔ)存并且還可在使用后被丟棄。換句話(huà)說(shuō)，所述體外血液系統(tǒng)需要被緊湊包裝在尺寸受限的包裝體中。然而，在卷起各管以使它們緊湊時(shí)，管靠近連接區(qū)域的部分可急劇彎曲并且導(dǎo)致扭結(jié)。
當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，在使用期間，流經(jīng)各管的流體或空氣可積聚在所述扭結(jié)中。同樣，在構(gòu)建時(shí)候，所述各部件無(wú)法被正確安置。在一些情況下，很有必要分開(kāi)所述各管并重新組裝所述各部件。
在某種程度上，通過(guò)在包裝所述系統(tǒng)時(shí)使用很多的時(shí)間和精力來(lái)仔細(xì)地卷起所述各管，可以防止此種管扭結(jié)的出現(xiàn)。然而，對(duì)于包裝操作而言，不期望花費(fèi)這么多的時(shí)間和精力。
為了克服該問(wèn)題，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.H11-197238和No.H05-15585提出了不易發(fā)生扭結(jié)的管。盡管這些技術(shù)在一定程度上可以防止管扭結(jié)，但此種類(lèi)型的管受限制并且因而無(wú)法使用普通的管。同樣，所述這些技術(shù)無(wú)法完全抑制連接區(qū)域附近的管扭結(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在使得使用管和連接器的尤其預(yù)連接式體外循環(huán)回路可被在其連接區(qū)域附近無(wú)管扭結(jié)地、緊湊地包裝。
所提出的目標(biāo)可由一體外循環(huán)管連接器實(shí)現(xiàn)，該體外循環(huán)管連接器包括第一裝配部，其具有用于將第一管的一端裝配于內(nèi)的內(nèi)部空間；第二裝配部，其具有用于將第二管的一端裝配于內(nèi)的內(nèi)部空間；以及管狀連接部，其設(shè)于所述第一裝配部和所述第二裝配部之間，并與所述第一裝配部和所述第二裝配部連接，以使所述連接部的內(nèi)部空間與所述第一裝配部的內(nèi)部空間和所述第二裝配部的內(nèi)部空間連接；其中，所述連接部在其中部具有一薄壁部分，所述薄壁部分與所述連接部的更靠近所述第一裝配部和所述第二裝配部的剩余部分相比具有更小的外徑和更薄的壁厚。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，所述連接部在該薄壁部分的壁厚和外徑減小。
此種體外循環(huán)管連接器與沒(méi)有薄壁部分的傳統(tǒng)管連接器相比更加易彎曲。因而，所述第一裝配部和所述第二裝配部之間的角度可被更加自由地改變。因此當(dāng)卷各管時(shí)在連接區(qū)域附近施加在各管上的彎曲力的影響削弱。
通過(guò)在預(yù)連接式體外血液系統(tǒng)中使用該管連接器，當(dāng)包裝該系統(tǒng)時(shí)在連接區(qū)域附近的管扭結(jié)可被抑制，從而不必花費(fèi)更多的時(shí)間和精力。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.H10-263076公開(kāi)了一種在連接器上設(shè)置一翻卷機(jī)構(gòu)的技術(shù)。盡管該技術(shù)可抑制與連接器連接的各管的扭結(jié)，但需要復(fù)雜的制造過(guò)程以將翻卷機(jī)構(gòu)設(shè)置在連接器上。相比較來(lái)說(shuō)，上述結(jié)構(gòu)的管連接器可被容易地制造，這是由于其僅需要一將傳統(tǒng)管連接器的連接部收縮的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)改變。
同樣，不像日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.H11-197238和No.H05-15585，上述結(jié)構(gòu)的管連接器可被應(yīng)用于普通管。
在此，繞所述連接部的圓周所述薄壁部分可形成為一個(gè)環(huán)。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，所述連接部在所有方向?yàn)橐讖澢?，這改進(jìn)了管扭結(jié)抑制效果。
更具體地講，所述管連接器具有如下結(jié)構(gòu)。
所述薄壁部分同所述第一管和所述第二管的外徑之比可在0.7到1.3的范圍內(nèi)。
當(dāng)所述第一裝配部同所述第二裝配部相比具有更大的內(nèi)徑時(shí)，所述薄壁部分的外徑從其面對(duì)所述第一裝配部的一端到從其面對(duì)所述第二裝配部的另一端可逐漸減小。
所述薄壁部分在其面對(duì)所述第一裝配部的一端的外徑可大致等于所述第一管的外徑，并且所述薄壁部分在其面對(duì)所述第二裝配部的另一端的外徑可大致等于所述第二管的外徑。
所述連接部在其面對(duì)所述第一裝配部的一端的內(nèi)徑可大致等于所述第一管的內(nèi)徑，并且所述連接部在其面對(duì)所述第二裝配部的另一端的內(nèi)徑可大致等于所述第二管的內(nèi)徑。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，所述連接部的內(nèi)徑大致等于所述第一和第二管的內(nèi)徑。由于在流動(dòng)路徑的直徑方向上沒(méi)有突然變化，因此紊流、血液聚、積空氣聚積可被防止。
所述第一裝配部和所述第二裝配部中的至少一個(gè)可為管狀的，并且具有一在該裝配部的面對(duì)所述連接部的一端的直徑大于在該裝配部的面對(duì)所述連接部的另一端的直徑的薄壁部分。
在這種情況中，繞整個(gè)所述裝配部的圓周，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的至少一個(gè)的在邊緣處的壁厚同其面對(duì)著所述連接部的基部處的壁厚相比要小。這使得所述連接部的邊緣更加易彎曲同時(shí)維持與管的連接，從而可改進(jìn)管扭結(jié)抑制效果。
在此，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的至少一個(gè)的壁厚從其不面對(duì)所述連接部的另一端到其面對(duì)所述連接部的一端逐漸減小。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，整個(gè)裝配部變得易彎曲(具有撓性)，這有助于更佳的管扭結(jié)抑制效果。
在此，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的壁厚相對(duì)于所述連接部在管軸方向上的長(zhǎng)度的增加之比可在0.1％到6.0％的范圍內(nèi)。
在此，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的另一端部同裝配進(jìn)入所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的管的壁厚之比可在0.15到0.6的范圍內(nèi)。
在此，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的所述另一端部，其壁厚可在0.5到2.0mm的范圍內(nèi)。
同樣，所述第一裝配部和所述第二裝配部的長(zhǎng)度之和同所述連接部在管軸方向上的長(zhǎng)度的比率可在0.5到0.9的范圍內(nèi)。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，所述管連接器可被制造得更短并且更加易彎曲同時(shí)維持與各管的連接，這進(jìn)一步改進(jìn)了管扭結(jié)抑制效果。
在此，所述連接器的長(zhǎng)度可在20到50mm的范圍內(nèi)。
同樣，當(dāng)所述連接部、所述第一管和所述第二管分別由樹(shù)脂形成時(shí)，所述連接部可具有同所述第一管和所述第二管大致相同的硬度。
在此，所述連接部、所述第一管和所述第二管可分別具有在60到98范圍內(nèi)的JIS K7215標(biāo)準(zhǔn)A類(lèi)計(jì)示硬度。


圖1是透視圖，其說(shuō)明了由涉及本發(fā)明第一實(shí)施方式的體外循環(huán)管連接器所連接的管。
圖2是沿圖1中線(xiàn)A-A的豎直剖視圖。
圖3示出了預(yù)連接式泵式氧合器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
圖4示出了對(duì)于與第一實(shí)施方式相應(yīng)的實(shí)施例和對(duì)比例，在彎曲測(cè)試中由管連接器所連接的管被彎曲的程度。
圖5是涉及本發(fā)明第二實(shí)施方式的T形連接器的透視圖和剖視圖。
圖6是涉及本發(fā)明第二實(shí)施方式的Y形連接器的透視圖和剖視圖。
圖7是圖表，其示出了對(duì)于與第一和第二實(shí)施方式相應(yīng)的實(shí)施例和對(duì)比例，在彎曲測(cè)試中由管連接器所連接的管被彎曲的程度。
具體實(shí)施例方式
參看各附圖，下面說(shuō)明本發(fā)明的體外循環(huán)管連接器的各實(shí)施方式。
圖3示出了預(yù)連接式泵式氧合器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
該預(yù)連接式泵式氧合器系統(tǒng)包括用來(lái)向血液充氧并去除二氧化碳的人工肺1，用來(lái)泵送血液的血液泵2，血液儲(chǔ)存器3，動(dòng)脈過(guò)濾器4，動(dòng)靜脈回路(套管連接回路)5a，以及旁通回路5b和5c。旁通回路5b被設(shè)置成用于例如灌注和內(nèi)回路再輸注的操作。
血液儲(chǔ)存器3與排出回路6a以及抽吸回路6b和6c連接。所述排出回路6a具有排出導(dǎo)管7a和滾子泵8a。所述抽吸回路6b和6c分別具有抽吸導(dǎo)管7b和7c以及滾子泵8b和8c。
諸如動(dòng)靜脈回路5a、旁通回路5b和5c、排出回路6a以及抽吸回路6b和6c的回路是使用管來(lái)形成的。
用來(lái)連接兩個(gè)管的直連接器以及用來(lái)連接三個(gè)管的T形連接器和Y形連接器被使用在此種預(yù)連接式泵式氧合器系統(tǒng)中。在圖3中，直連接器由a、b、c、…、m和n來(lái)表示，T形連接器由P、Q、R和S來(lái)表示，Y形連接器由T和U來(lái)表示。
使用在各回路中的各管具有各不相同的直徑。因而，直連接器中的一些是用來(lái)連接不同直徑管的異徑型連接器。同樣，T形連接器和Y形連接器中的一些是用來(lái)連接不同直徑管的異徑型連接器。
為了使用該預(yù)連接式泵式氧合器系統(tǒng)，回路在圖3所示的X位置處被切割，并且被連接至插入患者體內(nèi)的諸如排出導(dǎo)管和抽吸導(dǎo)管的設(shè)施。
第一實(shí)施方式以下說(shuō)明作為本發(fā)明第一實(shí)施方式的體外循環(huán)管連接器(以下為了簡(jiǎn)化稱(chēng)之為“管連接器”)的直連接器。
圖1和圖2示出了在諸如前述預(yù)連接式泵式氧合器系統(tǒng)的體外循環(huán)回路的部分回路中由管連接器1所連接的管。圖1是透視圖，而圖2是沿圖1中線(xiàn)A-A的豎直剖視圖。
所述管連接器1是用來(lái)連接兩個(gè)管(第一管20和第二管30)的直連接器。
盡管圖2示出了第一管20具有比第二管30更大的直徑，但第一管20和第二管30可具有相同的直徑。
(管連接器1的結(jié)構(gòu))所述管連接器1大致由第一裝配部10、第二裝配部11和連接部12構(gòu)成；所述第一管20的一端部21將被裝配進(jìn)入所述第一裝配部10，所述第二管30的一端部11將被裝配進(jìn)入所述第二裝配部11，所述連接部12連接在所述第一裝配部10與所述第二裝配部11之間。
所述第一裝配部10和所述第二裝配部11二者都為管狀。所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的內(nèi)徑分別與所述第一管20的外徑OD2和所述第二管30的外徑OD3大致相同，以致所述端部21和31可被深深地插入并且緊密地連接。所述連接部12也是管狀的。所述連接部12的內(nèi)部空間與第一裝配部10和第二裝配部11的內(nèi)部空間相連。
在這種情況下，當(dāng)?shù)谝还?0和第二管30與管連接器1連接時(shí)，如圖2所示，所述端部21接合至所述連接部12的一端并且所述端部31接合至所述連接部12的另一端。結(jié)果，第一管20的內(nèi)側(cè)和第二管30的內(nèi)側(cè)通過(guò)連接部12的內(nèi)部空間彼此相互連接。
連接部12在其接合至所述端部21的端部的內(nèi)徑大致等于第一管20的內(nèi)徑ID2，并且連接部12在其接合至所述端部31的端部的內(nèi)徑大致等于第二管30的內(nèi)徑ID4。因此，如果內(nèi)徑ID2等于內(nèi)徑ID4，則優(yōu)選所述連接部12的內(nèi)徑從第一裝配部10端到第二裝配部11端是一致的。另一方面，如果如圖2所示內(nèi)徑ID2大于內(nèi)徑ID4，則優(yōu)選所述連接部12的內(nèi)徑從第一裝配部10端到第二裝配部11端逐漸減小。結(jié)果，在連接第一管20和第二管30的管連接器1內(nèi)的流體流動(dòng)路徑的直徑方向上沒(méi)有突然的改變，這可產(chǎn)生沒(méi)有紊流、血液聚積和空氣聚積的流暢流動(dòng)。
同時(shí)，連接部12在其中部12A的外徑小于其他部分，即接合部分12B和12C。這里，所述中部12A是連接部12在管軸方向(tubular direction)上的中部。所述接合部分12B是連接部12的接合至第一裝配部10的一部分。所述接合部分12C是連接部12的接合至第二裝配部11的一部分。換句話(huà)說(shuō)，所述連接部12在其中部12A收縮。
結(jié)果，薄壁部分121形成在所述連接部12的中部12內(nèi)，所述薄壁部分121具有小于接合部分12B和12C的壁厚N2的壁厚N1。
所述薄壁部分121繞所述連接部12的整個(gè)圓周連續(xù)形成。
(管連接器1的效果)如以上所說(shuō)明，所述薄壁部分121與所述接合部分12B和12C相比具有更薄的壁厚和更小的外徑。大體上，具有較薄壁厚和較小外徑的管狀本體是更加易彎曲(撓性)的。因此，具有在連接部12內(nèi)薄壁部分121的管連接器1比不具有薄壁部分121的管連接器更加易彎曲。這就是說(shuō)，所述第一裝配部10與所述第二裝配部11之間的角度可更加自由地改變。
通常，形成所述泵式氧合器回路的各管需要被卷起來(lái)以將該回路包裝在尺寸受限的包裝體中。當(dāng)卷起由管連接器所連接的兩個(gè)管時(shí)，如圖4所示，在連接區(qū)域附近彎曲力施加各管上。
在此，如果各所連接的管端被筆直固定，則所述彎曲力在各管上的影響很大。另一方面，如果各所連接的管端可被更加自由地變換角度，則所述彎曲力的影響削弱。通過(guò)使用管連接器1將第一管20和第二管30連接起來(lái)，所述端部21和31可被更加自由地變換角度，因而可防止第一管20和第二管30在連接區(qū)域附近扭結(jié)。
因而，通過(guò)使用所述管連接器1，各管可被無(wú)管扭結(jié)地緊湊卷起。
如果出現(xiàn)管扭結(jié)，則血液可凝結(jié)并停留在該扭結(jié)中，或空氣可聚積在該扭結(jié)中。通過(guò)使用所述管連接器1，此種管扭結(jié)被抑制并且因而所述回路在使用期間的安全性被提高。
通過(guò)非緊湊地或非常仔細(xì)地卷起各管，可以避免在包裝體外循環(huán)回路時(shí)發(fā)生的管扭結(jié)。然而，在實(shí)際現(xiàn)狀中，包裝體的尺寸受到限制。同樣，不期望花費(fèi)很多的時(shí)間和精力來(lái)卷這些管。因而，有必要在短時(shí)間內(nèi)將各管無(wú)管扭結(jié)地緊湊卷起。為了這些原因，所述管連接器1具有高度實(shí)用的價(jià)值。
(管連接器1的優(yōu)選特征)(1)各部分的長(zhǎng)度可由以下方法來(lái)進(jìn)一步減小管扭結(jié)的可能性①如上所述，使所述管連接器1盡可能地易彎曲；并且②使所述管連接器1沿管軸方向的總長(zhǎng)度L4盡可能地小，這是因?yàn)槿绻傞L(zhǎng)度L4比較大，則管扭結(jié)的可能性就比較高。
關(guān)于②，所述第一裝配部10的長(zhǎng)度L1和所述第二裝配部11的長(zhǎng)度L2必需為至少一與重疊寬度對(duì)應(yīng)的特定長(zhǎng)度，從而安全地連接所述第一管20和所述第二管30。因此，所述連接部12需要被制造得到盡可能地小同時(shí)確保所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的所述特定長(zhǎng)度L1和L2，以減小所述管連接器1的總長(zhǎng)度L4。
關(guān)于①，優(yōu)選的是為了更大彈性使得薄壁部分121盡可能的長(zhǎng)。
為了獲得①和②，優(yōu)選的是將L3/L4之比設(shè)定在0.5到0.9的范圍內(nèi)，其中L3是所述第一裝配部10的長(zhǎng)度L1與所述第二裝配部11的長(zhǎng)度L2之和，L4是所述管連接器1的總長(zhǎng)度。
通過(guò)如此做，所述管連接器1可被制造得很短并且在維持第一管20與第二管30之間連接的同時(shí)更加易彎曲。這進(jìn)一步提高了管扭結(jié)抑制效果。
在此，所述管連接器1的總長(zhǎng)度L4優(yōu)選在20到50mm范圍內(nèi)。
同時(shí)，如以上所述，如果連接部12內(nèi)的薄壁部分121比較長(zhǎng)，則所述管連接器1更加易彎曲。因此，優(yōu)選的是將所述薄壁部分121的一端盡可能地靠近所述第一裝配部10安置，并且將所述薄壁部分121的另一端盡可能地靠近所述第二裝配部11安置。
(2)薄壁部分121的外徑和內(nèi)徑所述薄壁部分121在第一裝配部10端的外徑OD4和內(nèi)徑ID1優(yōu)選大致等于所述第一管20的外徑OD2和內(nèi)徑ID2(OD4OD2，ID1ID2)。同樣，所述薄壁部分121在第二裝配部11端的外徑OD1和內(nèi)徑ID3優(yōu)選大致等于第二管30的外徑OD3和內(nèi)徑ID4(OD1OD3，ID3ID4)。這樣，在連接第一管20和第二管30的管連接器1內(nèi)的流體流動(dòng)路徑的直徑方向上沒(méi)有突然的改變，從而可產(chǎn)生血液的流暢流動(dòng)。
在此，措辭“大致等于”意味著大約幾mm的差異是可被接受的(以下其含義相同)。
同樣，將被連接的各管其外徑之比優(yōu)選在0.7到1.3的范圍內(nèi)。另外，所述薄壁部分121同所述將被連接的各管的外徑之比優(yōu)選在0.7到1.3的范圍內(nèi)。這不僅僅適用于直連接器1還適用于T形連接器和Y形連接器。
考慮到常用管的直徑，所述薄壁部分121的外徑OD1優(yōu)選在4.5到18mm范圍內(nèi)。
如圖1和2所示，所述薄壁部分121在其中部12A的壁厚N1大致均一化。換句話(huà)說(shuō)，在該部分內(nèi)，內(nèi)側(cè)表面與外側(cè)表面彼此相互平行。因此，不僅所述薄壁部分121的內(nèi)徑，還有其外徑，從第一裝配部10端到第二裝配部11端逐漸減小。
所述薄壁部分121的此種大致均一化的壁厚N1有助于增加所述連接部12的易彎性。
(3)第一裝配部10和第二裝配部11的壁厚繞整個(gè)圓周，所述第一裝配部10和所述第二裝配部11在它們各邊緣10A和11A處的壁厚N3和N4分別小于在所述第一裝配部10和所述第二裝配部11靠近所述連接部12的各基部10B和11B處的壁厚N5和N6(N3＜N5，N4＜N6)。
結(jié)果，當(dāng)與壁厚N3和N4分別等于壁厚N5和N6的情況比較時(shí)，所述邊緣10A和11A可被彈性彎曲至某種程度，同時(shí)維持所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的強(qiáng)度。
因此，在靠近所述邊緣10A和11A處，裝配進(jìn)所述第一裝配部10的所述第一管20的端部21和裝配進(jìn)所述第二裝配部11的所述第二管30的端部31變得更加易彎曲，而不失去與管連接器1的連接。在這種情況下，當(dāng)卷起來(lái)所述第一管20和所述第二管30時(shí)，施加在靠近連接區(qū)域的各管的彎曲力的影響削弱，同時(shí)可防止在所述連接區(qū)域附近的管扭結(jié)。
在此，如果所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的壁厚從所述邊緣10A和11A到所述基部10B和11B逐漸增加，則整個(gè)第一裝配部10和第二裝配部11的易彎性增加。因此，所述第一管20和所述第二管30被更加高效地防止在連接區(qū)域附近處的扭結(jié)。在這種情況下，從所述邊緣10A和11A到所述基部10B和11B所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的壁厚相對(duì)于所述管連接器1的長(zhǎng)度的增加比率是優(yōu)選在0.1％到6.0％的范圍內(nèi)。
同樣，所述邊緣10A的壁厚N3與所述第一管20的壁厚N7之比(N3/N7)以及所述邊緣11A的壁厚N4與所述第二管30的壁厚N8之比(N4/N8)均優(yōu)選在0.15到0.6的范圍內(nèi)。
如以上所說(shuō)明，對(duì)于第一裝配部10和第二裝配部11，期望它們分別具有比在它們基部10B和11B處的壁厚N5和N6要小的在它們邊緣10A和11A處的壁厚N3和N4。然而，即使當(dāng)所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的僅僅一個(gè)在其邊緣處具有比在其基部處要小的壁厚時(shí)，抑制靠近連接區(qū)域管扭結(jié)的效果可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)。
同樣，所述邊緣10A和11A的壁厚N3和N4優(yōu)選在0.5到2.0mm范圍內(nèi)。
(4)管連接器1的構(gòu)成材料所述管連接器1的構(gòu)成材料沒(méi)有特別的限制，使用于普通管的材料即可應(yīng)用到所述管連接器1。但是，特別地在所述薄壁部分121處的構(gòu)成材料的硬度是非常關(guān)鍵的。
如果所述薄壁部分121的材料硬度大致等于所述第一管20和所述第二管30的材料硬度，則當(dāng)卷起所述第一管20和所述第二管30時(shí)所述管連接器1可被撓性彎曲。因而，所述第一管20和所述第二管30高效避免了扭結(jié)。
因此，與使用與所述第一管20和第二管30相同的樹(shù)脂(例如聚丙烯或聚氯乙烯)被使用作為所述管連接器1的構(gòu)成材料。
在此，所述管連接器1、所述第一管20和所述第二管30優(yōu)選具有60到98范圍內(nèi)的JIS K7215標(biāo)準(zhǔn)A類(lèi)計(jì)示硬度。
所述管連接器1依照以下幾個(gè)方面的上述各優(yōu)選特征可合并起來(lái)以提高管扭結(jié)抑制效果，即(1)各部分的長(zhǎng)度；(2)所述薄壁部分121的外徑和內(nèi)徑；(3)所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的壁厚；以及(4)所述管連接器1的構(gòu)成材料。
本實(shí)施方式將直連接器作為實(shí)施例來(lái)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于此。如以下所述，本發(fā)明同樣可適用于用于連接三個(gè)管的T形連接器或Y形連接器。
第二實(shí)施方式以下來(lái)說(shuō)明作為本發(fā)明第二實(shí)施方式的T形連接器或Y形連接器。
圖5A是涉及本第二實(shí)施方式的T形連接器40的透視圖。圖5B是所述T形連接器40的剖視圖。
所述T形連接器大致由管狀第一裝配部41、管狀第二裝配部42、管狀連接部43和管狀第三裝配部44構(gòu)成；所述第一管的一端將被裝配進(jìn)入所述管狀第一裝配部41，所述第二管的一端將被裝配進(jìn)入所述管狀第二裝配部42，所述管狀連接部43連接在所述第一裝配部41與所述第二裝配部42之間，所述管狀第三裝配部44與所述連接部43豎直連接并且第三管的一端將被裝配進(jìn)該管狀第三裝配部44。所述第一裝配部41、所述第二裝配部42和所述第三裝配部44的內(nèi)部空間分別與所述連接部43的內(nèi)部空間連接。
所述連接部43在其中部43A收縮，因而形成了一薄壁部分431；所述薄壁部分431與接合部分43B和接合部分43C相比具有更薄的壁厚，所述接合部分43B接合至所述第一裝配部41，所述接合部分43C接合至所述第二裝配部42。
除了所述第三裝配部44的連接區(qū)域以外，該薄壁部分431繞所述連接部43的整個(gè)圓周連續(xù)形成。
因而，T形連接器40在其連接部43內(nèi)具有薄壁部分431，該薄壁部分431與接合部分43B和43C相比具有更薄的壁厚和更小的外徑。此種T形連接器40比不具有所述薄壁部分431的T形連接器更加易彎曲。換句話(huà)說(shuō)，所述第一裝配部41與所述第二裝配部42之間的角度可被更加自由地改變。
通過(guò)使用該T形連接器40，如在第一實(shí)施方式中，所述第一管和所述第二管可避免連接區(qū)域附近的管扭結(jié)。
結(jié)果，各管可被無(wú)管扭結(jié)地緊湊卷起。
圖6A是涉及第二實(shí)施方式的Y形連接器50的透視圖。圖6B是所述Y形連接器50的剖視圖。
所述Y形連接器50大致由管狀第一裝配部51、管狀第二裝配部52、管狀第三裝配部54、管狀第一連接部53和管狀第二連接部55構(gòu)成；所述第一管的一端將被裝配進(jìn)入所述管狀第一裝配部51，所述第二管的一端將被裝配進(jìn)入所述管狀第二裝配部52，第三管的一端將被裝配進(jìn)入所述管狀第三裝配部54，所述管狀第一連接部53連接在所述第一裝配部51與所述第二裝配部52之間，所述管狀第二連接部55連接在所述第一裝配部51與所述第三裝配部54之間。所述第一裝配部51和所述第二裝配部52的內(nèi)部空間分別與所述第一連接部53的內(nèi)部空間連接。所述第一裝配部51和所述第三裝配部54的內(nèi)部空間分別與所述第二連接部55的內(nèi)部空間連接。所述第一連接部53和所述第二連接部55在所述第一裝配部51側(cè)連接在一起。
所述第一連接部53在其中部53A收縮，因而形成了一薄壁部分531，該薄壁部分531與接合部分53B和接合部分53C相比具有更薄的壁厚，所述接合部分53B接合至所述第一裝配部51，所述接合部分53C接合至所述第二裝配部52。除了所述第二連接部55的連接區(qū)域以外，該薄壁部分531繞所述第一連接部53的整個(gè)圓周連續(xù)形成。
同樣，所述第二連接部55在其中部55A處收縮，因而形成了一薄壁部分551，該薄壁部分551與接合部分55B和接合部分55C相比具有更薄的壁厚，所述接合部分55B接合至所述第一裝配部51，所述接合部分55C接合至所述第三裝配部54。除了所述第一連接部53的連接區(qū)域以外，該薄壁部分531繞所述第二連接部55的整個(gè)圓周連續(xù)形成。
因而，所述Y形連接器50在其所述第一連接部53內(nèi)具有所述薄壁部分531，該薄壁部分531與所述接合部分53B和53C相比具有更薄的壁厚和更小的外徑。此種Y形連接器50比不具有所述薄壁部分531的Y形連接器更加易彎曲。同樣，所述Y形連接器50在其所述第二連接部55內(nèi)具有所述薄壁部分551，該薄壁部分551與所述接合部分55B和55C相比具有更薄的壁厚和更小的外徑。此種Y形連接器50比不具有所述薄壁部分551的Y形連接器更加易彎曲。
換句話(huà)說(shuō)，所述第一裝配部51與所述第二裝配部52之間的角度和所述第一裝配部51與所述第三裝配部54之間的角度可被更加自由地改變。
通過(guò)使用該Y形連接器，如在第一實(shí)施方式中，所述第一管、所述第二管和所述第三管可避免連接區(qū)域附近的管扭結(jié)。
結(jié)果，各管可被無(wú)管扭結(jié)地緊湊卷起。
依照以下幾個(gè)方面在所述第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的管連接器1的各優(yōu)選特征還適用于所述第二實(shí)施方式的T形連接器40和Y形連接器50，即(1)各部分的長(zhǎng)度；(2)所述薄壁部分121的外側(cè)和內(nèi)徑；(3)所述第一裝配部10和所述第二裝配部11的壁厚；以及(4)所述管連接器1的構(gòu)成材料。
管扭結(jié)抑制效果的實(shí)驗(yàn)(1)一對(duì)比實(shí)驗(yàn)被引入以檢查與第一實(shí)施方式相應(yīng)的實(shí)施例和對(duì)比例的管扭結(jié)抑制效果。
兩個(gè)短管被制備作為第一管20和第二管30。在實(shí)施例中，所述第一管20和所述第二管30通過(guò)所述管連接器1連接；在對(duì)比例中，所述第一管20和所述第二管30通過(guò)一沒(méi)有薄壁部分121的管連接器101連接。
在實(shí)施例和對(duì)比例中使用的各連接器和各管由聚氯乙烯形成。各管的直徑為Φ9.5mm。
在實(shí)施例和對(duì)比例中各直連接器的各部分的尺寸如表1所示。
(表1)

在這種情況下，所述第一管20和所述第二管30的與所述管連接器的兩端等距的各部分被抓握并被逐漸使彼此靠近而卷起各管。
在所述實(shí)施例和所述對(duì)比例這二者中，當(dāng)各管部分之間的間隔W較大時(shí)不發(fā)生扭結(jié)，但當(dāng)該間隔W減小時(shí)發(fā)生扭結(jié)。在此，在實(shí)施例中發(fā)生扭結(jié)所對(duì)應(yīng)的間隔W1小于在對(duì)比例中發(fā)生扭結(jié)所對(duì)應(yīng)的間隔W2。
這就是說(shuō)，當(dāng)W1＜W＜W2時(shí)，如圖4A所示在實(shí)施例中所述第一管20和所述第二管30不被扭結(jié)，但如圖4B所示在對(duì)比例中，所述第一管20和所述第二管30在靠近連接區(qū)域的點(diǎn)A1和A2處被扭結(jié)。
在對(duì)比例中，如圖4B所示，第一管20和所述第二管30被筆直固定為一與所述管連接器101的長(zhǎng)度L相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。這導(dǎo)致所述彎曲力在所述第一管20和所述第二管30上的巨大影響。另一方面，在實(shí)施例中，所述管連接器1被如圖4A所示那樣彎曲，以致所述彎曲力的影響削弱。
圖7示出了扭結(jié)發(fā)生時(shí)的間隔W的測(cè)量結(jié)果，其作為一評(píng)價(jià)指標(biāo)。在該圖中，間隔W由相對(duì)值來(lái)表示。
(2)進(jìn)行了另一同樣的實(shí)驗(yàn)，其中所述第二實(shí)施方式的T形連接器40和Y形連接器50作為實(shí)施例，不具有薄壁部分的T形連接器和Y形連接器作為對(duì)比例。在實(shí)施例和對(duì)比例中所使用的各連接器和各管由聚氯乙烯形成，并且各管的直徑為Φ9.5mm。各部分的尺寸如表1所示。
圖7還示出了該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
如圖7所示，對(duì)于T形連接器和Y形連接器這二者而言，在實(shí)施例中扭結(jié)發(fā)生時(shí)的間隔W要小于在對(duì)比例中扭結(jié)發(fā)生時(shí)的間隔。這些結(jié)果證實(shí)了上述各實(shí)施方式的各管連接器的使用可緊湊地卷起各管而不引起管扭結(jié)。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可被用于諸如血液透析器、泵式氧合器、人工肝臟和血漿分離器的體外血液系統(tǒng)。特別地，由于本發(fā)明可被緊湊包裝而無(wú)引起管扭結(jié)，因而可高效地被用于預(yù)連接式系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種體外循環(huán)管連接器，其包括第一裝配部，其具有用于將第一管的一端裝配于內(nèi)的內(nèi)部空間；第二裝配部，其具有用于將第二管的一端裝配于內(nèi)的內(nèi)部空間；管狀連接部，其設(shè)于所述第一裝配部和所述第二裝配部之間，并與所述第一裝配部和所述第二裝配部連接，以使所述連接部的內(nèi)部空間與所述第一裝配部的內(nèi)部空間和所述第二裝配部的內(nèi)部空間連接；其中，所述連接部在其中部具有一薄壁部分，所述薄壁部分與靠近所述第一裝配部和所述第二裝配部的連接部剩余部分相比具有更小的外徑和更小的壁厚。
2.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述薄壁部分繞所述連接部的圓周形成為一個(gè)環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的連接器，其特征在于，所述薄壁部分同所述第一管和所述第二管的外徑之比在0.7到1.3的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的連接器，其特征在于，所述第一裝配部的內(nèi)徑大于所述第二裝配部的內(nèi)徑，并且所述薄壁部分的外徑從其面對(duì)所述第一裝配部的一端到面對(duì)所述第二裝配部的另一端逐漸減小。
5.如權(quán)利要求2所述的連接器，其特征在于，所述薄壁部分在其面對(duì)所述第一裝配部的一端處的外徑大致等于所述第一管的外徑，并且所述薄壁部分在其面對(duì)所述第二裝配部的另一端處的外徑大致等于所述第二管的外徑。
6.如權(quán)利要求5所述的連接器，其特征在于，所述連接部在其面對(duì)所述第一裝配部的一端處的內(nèi)徑大致等于所述第一管的內(nèi)徑，并且所述連接部在其面對(duì)所述第二裝配部的另一端處的內(nèi)徑大致等于所述第二管的內(nèi)徑。
7.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的至少一個(gè)是管狀的，并且其在面對(duì)所述連接部的一端的壁厚大于另一端的壁厚。
8.如權(quán)利要求7所述的連接器，其特征在于，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的壁厚從所述另一端向著所述面對(duì)連接部的一端逐漸增加。
9.如權(quán)利要求8所述的連接器，其特征在于，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的壁厚相對(duì)于所述連接器在管軸方向上的長(zhǎng)度的增加之比是在0.1％到0.6％的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求7所述的連接器，其特征在于，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的所述另一端部的壁厚同裝配到所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)中的管的壁厚之比是在0.15到0.6的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的連接器，其特征在于，所述第一裝配部和所述第二裝配部中的所述至少一個(gè)的所述另一端部的壁厚是在0.5到2.0mm的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述第一裝配部和所述第二裝配部的長(zhǎng)度之和同所述連接器在管軸方向上的長(zhǎng)度之比是在0.5到0.9的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的連接器，其特征在于，所述連接器的長(zhǎng)度是在20到50mm的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述連接部、所述第一管和所述第二管分別由樹(shù)脂形成，并且所述連接部具有與所述第一管和所述第二管大致相等的硬度。
15.如權(quán)利要求14所述的連接器，其特征在于，所述連接部、所述第一管和所述第二管均具有60到98范圍內(nèi)的JIS K7215標(biāo)準(zhǔn)A類(lèi)計(jì)示硬度。
16.如權(quán)利要求1所述的連接器，還包括具有一內(nèi)部空間的第三裝配部，第三管的一端部將被裝配進(jìn)入所述內(nèi)部空間；并且所述第三裝配部與所述連接部連接，以使所述連接部的內(nèi)部空間與所述第三裝配部的內(nèi)部空間連接。
17.如權(quán)利要求1所述的連接器，還包括管狀附加連接部，其從所述連接部的面對(duì)所述第一裝配部的一端分支出來(lái)；以及具有一內(nèi)部空間的第三裝配部，第三管的一端部將被裝配進(jìn)入所述內(nèi)部空間；并且所述第三裝配部與所述附加連接部連接以使所述附加連接部的內(nèi)部空間與所述第三裝配部的內(nèi)部空間連接。
18.如權(quán)利要求17所述的連接器，其特征在于，所述附加連接部在其中部具有一薄壁部分，所述薄壁部分與靠近所述第一裝配部和所述第三裝配部的附加連接部剩余部分相比具有更小的外徑和更小的壁厚。
19.一種體外循環(huán)回路，其包括回路部分；在該回路部分內(nèi)，第一管的端部和第二管的端部由權(quán)利要求1所述的連接器連接起來(lái)。
20.一種預(yù)連接式系統(tǒng)，其包括回路部分；在該回路部分內(nèi)，第一管的端部和第二管的端部由權(quán)利要求1所述的連接器連接起來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)尤其是使用管和連接器的預(yù)連接式體外循環(huán)回路的緊湊包裝，而不在其內(nèi)引起管扭結(jié)。一種連接器包括用于將各管的端部裝配于內(nèi)的第一裝配部和第二裝配部，以及連接部；所述連接部夾在所述第一和第二裝配部之間并且與第一和第二裝配部連接。所述連接部在其中部收縮，因而形成一薄壁部分；所述薄壁部分與所述連接部更靠近所述第一和第二裝配部的其他部分相比具有更小的壁厚。所述薄壁部分繞所述連接部的圓周連續(xù)形成。
文檔編號(hào)F16L47/06GK1747762SQ20048000389
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
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