專利名稱：改善流體輸送的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及流體輸送系統(tǒng)領(lǐng)域，應(yīng)用于透析針頭領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
使用針頭的血液透析需要使用兩個針頭一個被稱為動脈針頭，其從患者(或者從透析血管通道)吸入血液；另一個被稱為靜脈針頭，其將血液返回給患者。本質(zhì)上，該過程產(chǎn)生被人工腎臟處理過的血液。這兩個針頭均插入透析血管通道，透析血管通道可以是被稱為瘺管的通過手術(shù)改變的靜脈(surgically modified vein)、或者是被稱為旁路 (graft)的插入在動脈和靜脈之間的一段人造管(PTFE)。在過去的四十年里，自從開始雙針頭透析，已經(jīng)在透析技術(shù)中發(fā)生了許多進(jìn)步。由于采用兩個針頭的透析開始實行，所以透析器的效率已經(jīng)增加。每分鐘輸送到透析器進(jìn)行處理的血液的量已經(jīng)從200cc/m增加到400-600cc/m。雖然這種效率的增加減少了透析耗費的時間量，但是針頭技術(shù)還是沒有跟上透析技術(shù)的總體水平。研究已經(jīng)證明使用傳統(tǒng)的或當(dāng)前的靜脈針頭，血液以高速率從針頭出射，針頭射流與靜脈流的混合導(dǎo)致高速率流和高湍流度。當(dāng)前的靜脈針頭射流的高速率和由所述靜脈針頭射流導(dǎo)致的高湍流度損傷用于血液透析的靜脈的內(nèi)側(cè)，這已經(jīng)在羊身上做過研究了。 在人類中，在一周數(shù)次、持續(xù)數(shù)小時的透析治療期間，血管通道暴露于由于靜脈針頭引起的高速率、湍流和剪應(yīng)力，這會引起新的和累積的損傷。血液量的增加引起從靜脈針頭出射的血液的流量增加和速率的成比例的增加， 以及在靜脈針頭之后的流(針頭射流+靜脈流)的速率的增加和湍流度的增加。靜脈針頭之后的速率隨著針頭的流量的增加而成比例增加，湍流度隨著針頭流量的增加而成指數(shù)的增加。另外，靜脈針頭射流引起正壓增加，這容易引起環(huán)形回流(annular recirculation)。 利用稍微大一些的針頭已經(jīng)將血液射流的壓力和速率減小到一定的程度。然而，由于更大的針頭對病人的皮膚和血管產(chǎn)生更大的損傷，所以使用更大的針頭可能是有問題的。因此， 對于能減小由于血液流量增加而引起的速度、湍流度、剪應(yīng)力和高的正壓力的新靜脈透析針頭存在需求。

發(fā)明內(nèi)容
通常，一種減小細(xì)胞傷害的方法通常包括將透析針頭插入到血管中，其中，該透析針頭包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的UCN 102231993 A
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形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器，其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線，減小血漿游離血紅蛋白水平，從而減小在透析期間對循環(huán)的血細(xì)胞的損傷。該方法還可包括降低P-選擇素水平，從而減小在透析期間對循環(huán)的血細(xì)胞的損傷。在某些情況下，可以降低血漿游離血紅蛋白水平，從而減小在透析期間對循環(huán)的血細(xì)胞的損傷。血漿游離血紅蛋白水平可以減小10%或者更多、減小20%或者更多、減小 40%或者更多、減小60%或者更多、減小80%或者更多、或者減小100%或者更多。在其他的情況下，P-選擇素水平可以減小10%或者更多、減小20%或者更多、減小30%或者更多、減小40%或者更多、或者減小50%或者更多。一種方法可包括插入針頭，其中，分流器的自由端朝著空心軸的近端配向。針頭可具有分流器的附著端，分流器的附著端包括跨越中心軸線配向的縫隙形狀的開口。針頭可包括多個流體引導(dǎo)部分。所述多個流體引導(dǎo)部分可包括相對于所述中心軸線在軸向上互相隔開的至少兩個流體引導(dǎo)部分。所述多個流體引導(dǎo)部分可圍繞所述針頭的外周均勻地隔開。所述減小細(xì)胞損傷的方法可包括在插入透析針頭之前測量血漿游離血紅蛋白水平。所述減小細(xì)胞損傷的方法可包括在插入透析針頭之前測量P-選擇素水平。所述減小細(xì)胞損傷的方法可包括在血液透析之后測量血漿游離血紅蛋白水平。所述減小細(xì)胞損傷的方法可包括在血液透析之后測量P-選擇素水平。所述減小細(xì)胞損傷的方法可包括比較血液透析之前與血液透析之后的血漿游離血紅蛋白水平。所述減小細(xì)胞損傷的方法可包括比較血液透析之前與血液透析之后的 P-選擇素水平。一種減小從導(dǎo)管出射的流體的速率和湍流度的方法，所述方法包括將導(dǎo)管插入到血管中，其中，該導(dǎo)管包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器，其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線，減小血漿游離血紅蛋白水平，從而減小在流體輸送期間對循環(huán)的血細(xì)胞或者內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。所述方法還可包括使用至少一個另外的流體引導(dǎo)部分，在流體流動期間產(chǎn)生三股或者更多股的流體射流。一種減小從裝置出射的流體的速率和湍流度的方法，所述方法可包括流動的流體穿過裝置中的開口，其中，所述裝置包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器，其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線。所述方法還可包括使用至少一個另外的流體引導(dǎo)部分，在流體流動期間產(chǎn)生三股或者更多股流體的射流。一種諸如透析針頭的針頭，包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器。分流器可被設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線。分流器的自由端可朝著空心軸的近端配向。分流器的附著端可包括跨越中心軸線配向的縫隙形狀的開口。針頭可包括多個流體引導(dǎo)部分。所述多個流體引導(dǎo)部分可包括相對于所述中心軸線軸向上互相隔開的至少兩個流體引導(dǎo)部分。所述多個流體引導(dǎo)部分可圍繞所述針頭的外周均勻地隔開。所述側(cè)面孔可具有1 1-1.25的高度寬度比。分流器可具有1 1.4-1.8的高度寬度比。針頭的遠(yuǎn)端可以是鈍的且側(cè)面孔距離敞開的遠(yuǎn)端可以小于0. 7mm。針頭可包括一排圍繞針頭的外周以相對于中心縱向軸線大體恒定的角度隔開的三個流體引導(dǎo)部分。針頭可包括軸向上互相隔開的多排流體引導(dǎo)部分，每排流體引導(dǎo)部分圍繞針頭的外周以相對于中心縱向軸線大體恒定的角度隔開。分流器可具有與所述孔基本相同的形狀和尺寸。分流器可具有與所述孔基本相同的形狀。軸和分流器可以由整體的 (unitary)結(jié)構(gòu)形成。針頭可具有斜切的遠(yuǎn)端。針頭可具有與斜切的遠(yuǎn)端的最近點分開至少0. 6mm的側(cè)面孔。針頭可具有與斜切的遠(yuǎn)端的最遠(yuǎn)點分開至少6mm的側(cè)面孔。針頭可具有斜切的U形側(cè)面孔。流體輸送系統(tǒng)可包括動脈針頭、血管通道和靜脈針頭，所述靜脈針頭包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；至少一個 U形側(cè)面孔；分流器，設(shè)置在腔內(nèi)部并且與每個U形側(cè)面孔相鄰，所述分流器朝著空心軸的中心軸線突出并具有與所述孔對應(yīng)的形狀。血管通道可以是動靜脈瘺。一種將流體輸送到哺乳動物的方法，所述方法可包括通過動脈針頭從哺乳動物移除流體，通過透析血管通道傳輸流體，進(jìn)而通過靜脈針頭將流體返回到哺乳動物。所述靜脈針頭包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；至少一個U形側(cè)面孔；分流器，設(shè)置在腔內(nèi)部并且與每個U形側(cè)面孔相鄰，所述分流器朝著空心軸的中心軸線突出并具有與所述孔對應(yīng)的形狀。一種將透析流體輸送到哺乳動物的方法，該方法可包括通過流體輸送裝置的敞開的遠(yuǎn)端將經(jīng)透析的流體射入旁路中的主流中，其中，當(dāng)基本平行于旁路中的主流的方向而測量時，經(jīng)透析的流體在距所述敞開的遠(yuǎn)端的平均距離為2厘米處具有僅僅2. 9米/秒的速率。


圖1是其內(nèi)部設(shè)置有套管針的針頭的局部側(cè)視圖，所述側(cè)視圖是平行于針頭的中心縱向軸線截取的。圖2是另一針頭和具有可選擇的遠(yuǎn)端的套管針的局部側(cè)視圖。圖3是裝置的遠(yuǎn)端部分的局部側(cè)視圖，該局部側(cè)視圖示出了兩排U形側(cè)面孔并且是平行于針頭的中心縱向軸線而截取的。圖3A是沿垂直于針頭的中心縱向軸線的平面3A-3A截取的圖3的裝置的截面圖；圖;3B是沿垂直于所述裝置的中心縱向軸線的平面: -; 截取的圖3的裝置的截面圖；圖4是裝置的遠(yuǎn)端部分的局部側(cè)視圖，該局部側(cè)視圖示出了圍繞裝置軸的外周均勻隔開的U形側(cè)面孔，該側(cè)視圖是平行于所述裝置的中心縱向軸線截取的。圖4A是圖4的U形側(cè)面孔和對應(yīng)的分流器的頂部透視圖。圖5是示出圍繞針頭軸的外周均勻隔開的U形側(cè)面孔的針頭的遠(yuǎn)端部分的局部側(cè)視圖，該側(cè)視圖是平行于針頭的中心縱向軸線截取的。圖5A是沿垂直于針頭的中心縱向軸線的平面5A-5A截取的圖5的針頭的截面圖。圖6是針頭的遠(yuǎn)端部分的局部側(cè)視圖，該側(cè)視圖是平行于針頭的中心縱向軸線截取的。圖7是示出兩個U形側(cè)面孔的針頭的遠(yuǎn)端部分的局部側(cè)視圖，該側(cè)視圖是沿平行于針頭的中心縱向軸線截取的。圖7A是沿垂直于針頭的中心縱向軸線的平面7A-7A截取的圖7的針頭的截面圖。圖8是插入在旁路(graft)中的針頭的遠(yuǎn)端部分的局部側(cè)視圖。圖9是指示針頭下游的速率值和湍流度的曲線。
具體實施例方式現(xiàn)有技術(shù)的針頭包括下述針頭，S卩，該針頭具有布置在針頭的近端和遠(yuǎn)端之間的針頭表面上的側(cè)面開口，以改善來自針頭的流體的流動。然而，僅有側(cè)面開口效率較低，因為典型的流體動力學(xué)使得流體從針頭的近端流向敞開的遠(yuǎn)端，而不像期望的那樣流過側(cè)面開口。改進(jìn)的針頭包括延伸穿過外表面的U形側(cè)面孔和對應(yīng)的分流器。U形側(cè)面孔是一種沿著針頭軸的長度尺寸的開口，所述開口與至少一個分流器的尺寸和形狀成比例。側(cè)面孔可以按比例定尺寸并且稍微大于分流器。例如，U形側(cè)面孔可以是與U形分流器的輪廓對應(yīng)的縫隙。U形側(cè)面孔可被成形為使得流體流的擾動分量最小化，從而使湍流最小化。因此， U形側(cè)面孔的尺寸被定成使得通過U形側(cè)面孔漏出的流體的量與由分流器引導(dǎo)的流體的量成比例。這樣，流動速率和壓力降低。確定U形側(cè)面孔的尺寸并且定位U形側(cè)面孔，以使噴溢(extravasation)的風(fēng)險最小化并保持針頭的結(jié)構(gòu)整體性(structural integrity)。 通常，側(cè)面孔可被定位成距針頭(例如，鈍針頭或者斜切針頭)的敞開的遠(yuǎn)端0.3-0. 6mm。 可選擇地，例如，在某個實施例(例如，當(dāng)與套管針一同使用針頭時)中，側(cè)面孔可被定位成到遠(yuǎn)端開口的距離小于3mm。舉例來說，可以利用標(biāo)準(zhǔn)的制造技術(shù)激光切割或沖切出分流器、側(cè)面開口或者側(cè)面孔，例如，利用尖物在軸中制造缺口、通過激光切割、通過電化學(xué)方法或者通過研磨方法。 在針頭軸形成之后，分流器可以從軸的外部形成，并且可隨后彎曲，以向針頭的內(nèi)部突出。 在將分流器向針頭軸的內(nèi)部彎曲時，剩下的開口空間可形成側(cè)面孔。分流器可以與軸一體地形成。可選擇地，在軸形成之后，可將分流器增添到軸上，然后熔合或者粘合到軸上。通常將側(cè)面孔定向成使得所述U形具有與針頭的中心縱向軸線平行設(shè)置的兩側(cè)或者兩個腿。所述U形的腿通過中間部分連接。在某些實施例中，中間部分可以是弧形的。 在其他的實施例中，中間部分可以是直的。針頭可具有一排側(cè)面孔、或者兩排或更多排的側(cè)面孔。在針頭具有兩排或更多排的側(cè)面孔的情況下，側(cè)面孔可以交錯(例如，第一排可具有處于3點鐘和9點鐘位置的側(cè)面孔，第二排可具有處于12點鐘和6點鐘位置的側(cè)面孔)，以避免針頭出現(xiàn)不期望的削弱。分流器可以是軸的向內(nèi)彎曲的一部分，或者是附著到軸的另外的零件。分流器可以是鄰近側(cè)面孔定位且相對于設(shè)置在針頭的腔中的中心縱向軸線以固定角度配向 (oriented，定方向)的不可樞轉(zhuǎn)的分流器。分流器的角度可以張開而遠(yuǎn)離針頭的遠(yuǎn)端。換句話說，例如，通過使得分流器具有跨越中心縱向軸線的方向以及朝針頭的近端配向 (oriented)的自由端部，分流器可被設(shè)置成將流體引導(dǎo)到側(cè)面孔外。分流器的附著端可包括跨越中心軸線來配向的縫隙形狀的開口。該配向允許血液或者其他流體更加容易地通過側(cè)面孔漏出，同時也保持分流器角度的完整性?？赏ㄟ^任意傳統(tǒng)方法從軸切出分流器，然后接著將分流器修剪成稍微小于側(cè)面孔。然而，分流器還可被修剪成比側(cè)面孔小但仍與側(cè)面孔成比例?？蛇x擇地，可以以期望的尺寸預(yù)先形成分流器，然后粘附到針頭軸的內(nèi)部。由于可以從針頭的部分形成或切割出分流器，所以可根據(jù)針頭外周的弧形彎曲分流器?？蛇x擇地，分流器可以是平坦的。眾所周知，現(xiàn)有技術(shù)的針頭存在與高壓射流相關(guān)的流體流問題，高速率的流體流導(dǎo)致湍流和環(huán)形的回流。特定的開口在與沿著針頭的長度維定位的特定的分流器的尺寸和角度結(jié)合時引起速率減小、壓力降低、湍流減小和環(huán)形回流(以及正壓)減小，同時保持針頭的結(jié)構(gòu)整體性并避免噴溢。在一個實施例中，針頭可具有至少三個側(cè)面孔。在另一個實施例中，針頭可具有任意形狀的側(cè)面開口以及至少一個U形側(cè)面開口。在另一個實施例中，針頭可具有兩個U形的側(cè)面孔以及至少一個任意形狀的側(cè)面開口。通過將流量(cm7s)除以旁路開口的面積(以cm2為單位)計算出以厘米每秒(cm/ s)為單位的速率。當(dāng)沒有辦法直接測量湍流度的精確值時，利用激光多普勒速度測量學(xué)方法可以測量速率和湍流度。湍流度被計算為波動速率(fluctuating velocity)的均方根。通常，透析系統(tǒng)包括動脈針頭，將流體從對象引導(dǎo)到透析器；靜脈針頭，將流體返回到對象。在靜脈針頭之后的流指的是針頭射流加上靜脈或旁路流(graft flow)的總和。旁路流指的是在脈管(例如，血管)內(nèi)的流體或血液的典型流。通常，速率和在靜脈之后的流量取決于旁路的典型的流量、旁路的直徑、針頭的流量以及針頭的直徑。參照圖1，針頭11可以與設(shè)置在針頭11中的套管針14 一起使用，來形成輸送系統(tǒng) 10。針頭可具有至少一個側(cè)面開口 12，流體可通過所述至少一個側(cè)面開口 12被分流。針頭可具有敞開的近端15和敞開的遠(yuǎn)端16。針頭可與套管針14 一起使用。套管針可具有軸 16和遠(yuǎn)端18。針頭的敞開的遠(yuǎn)端可以是鈍端或者斜切端。套管針的敞開的遠(yuǎn)端可以是鈍端或者斜切端。如果期望使用大量的側(cè)面開口或者側(cè)面孔，將針頭與套管針一起使用是可取的。 將側(cè)面開口或側(cè)面孔定位成兩排或者更多排也是可取的，使得這些排偏置(如圖3中所示)，以免大幅削弱針頭的遠(yuǎn)端。針頭可以是動脈針頭或者靜脈針頭。例如，針頭可以是 14G、15G或16G的針頭。參照圖2，可以將針頭21與設(shè)置在其中的套管針M—起使用，來形成輸送系統(tǒng) 20。套管針的遠(yuǎn)端22可以是鈍的，而針頭的遠(yuǎn)端觀可以是斜切的。套管針可在針頭21中延伸穿側(cè)面口 26。套管針可具有軸23和遠(yuǎn)端22。針頭可包括至少一個側(cè)面開口 25，所述側(cè)面開口 25位于距針頭軸的遠(yuǎn)端0.8mm到2. Omm之間的位置。針頭的敞開的遠(yuǎn)端觀可具有最近點28A和最遠(yuǎn)點^B。透析針頭可包括距針頭軸的遠(yuǎn)端小于3mm的側(cè)面孔。透析針頭可具有任意形狀的側(cè)面開口。除了側(cè)面開口以外(或者代替?zhèn)让骈_口)， 透析針頭還可具有U形側(cè)面孔。參照圖3，在一個實施例中，裝置10可具有至少一個U形側(cè)面孔30。U形側(cè)面孔可在裝置(例如，針頭)的內(nèi)部IOa和其外部之間提供連通。U形側(cè)面孔30可以由通過中間部分30c連接的腿部分30a、30b形成，中間部分30c可選擇地為弧形。腿部分30a、30b可被設(shè)置成與中心縱向軸線39平行?？蛇x擇地，分流器的附著端可包括跨越中心軸線配向的縫隙形狀的開口 30e。分流器31可部分限定U形側(cè)面孔30。分流器31可鄰近U形側(cè)面孔定位并在跨越中心縱向軸線35的平面內(nèi)配向。分流器可以與U形側(cè)面孔的形狀和尺寸成比例。例如，分流器可具有弧形的U形形狀，側(cè)面孔可具有對應(yīng)的弧形的U形形狀?？蛇x擇地，分流器可具有矩形的U形，側(cè)面孔可具有對應(yīng)的矩形的U形。在一個實施例中，U形側(cè)面孔可以是圍繞分流器的縫隙。一個或多個U形側(cè)面孔可以圍繞針頭的外周均勻地隔開。 例如，從圖3中可見，側(cè)面孔30和分流器31均為U形，因為限定所述側(cè)面孔的邊界的形狀是“U”，同時限定分流器的周界的形狀也是“U”。換句話說，術(shù)語“U形”不限于僅僅限定側(cè)面孔的邊緣或者分流器的邊緣，而是用于描述這兩者。參照圖3A和圖;3B，在示例性實施例中，U形側(cè)面孔可設(shè)置在裝置的外部上的位置 X。例如，如果存在兩個U形的側(cè)面孔，則U形側(cè)面孔可圍繞針頭的外周被設(shè)置在3點鐘位置和9點鐘位置(分別被標(biāo)明為)(3和^)。如果存在四個U形側(cè)面孔，則U形側(cè)面孔可位于 12點鐘位置、3點鐘位置、6點鐘位置和9點鐘位置(被標(biāo)明為)(12、X6> X3和X9)。如果U形側(cè)面孔被設(shè)置在兩排或者更多排中，則U形側(cè)面孔可以交錯，從而可以保持所期望的針頭強(qiáng)度。例如，第一排可具有位于如圖3A中所指示的12點鐘位置和6點鐘位置兩個U形側(cè)面孔，第二排可具有位于如圖3B中指示的3點鐘位置和9點鐘位置的兩個U形側(cè)面孔。兩排或者更多排的U形側(cè)面孔可被定位為，使得所述排之間隔開距離S。在示例性實施例中， 距離s可以是3-6mm。U形側(cè)面孔可以位于距針頭的敞開遠(yuǎn)端的距離為S1的位置。在示例性實施例中，距離S1可等于距離S。由從針頭的內(nèi)部到針頭的外部的流體流產(chǎn)生的可能的流體射流的數(shù)量可以根據(jù)在裝置(例如，針頭)的外表面上的側(cè)面開口或者U形側(cè)面孔的數(shù)量而改變。因此，U形側(cè)面孔的數(shù)量的增加可以增加來自裝置的射流的數(shù)量。為了增加射流的數(shù)量，可以使用多個側(cè)面開口或者U形側(cè)面孔或者兩者的組合。U形側(cè)面孔的形狀、位置和尺寸可以有助于分流流體(例如血液)(例如，以期望的速率分流流體)，并降低前面處理過的血液的回流的風(fēng)險和湍流的幅度。例如，U形側(cè)面孔可以以每秒0. 03-0. 06米的速率使流體分流。這里描述的實施例的意圖是示例性的而并非限制。這里描述的裝置的設(shè)計還可應(yīng)用到其他醫(yī)學(xué)裝置或流體輸送裝置(例如，導(dǎo)管或者燃料噴射器)，舉例來說，可應(yīng)用到期望減小流體流的湍流度的裝置。通常，諸如雙腔硅橡膠導(dǎo)管或者硅樹脂導(dǎo)管的導(dǎo)管可具有氈袖(felt cuff)并且可在原有(primary)的瘺管或者人工瘺管還沒有成熟的那些患者中提供臨時的通道。這樣的導(dǎo)管還可在已經(jīng)用盡了所有可用的通道位置的患者、外圍的血管疾病不允許布置瘺管的患者以及不能忍受與原有的瘺管或者人工瘺管布置相關(guān)的心輸出量的增加的患者中提供永久的通道。在透視引導(dǎo)下，通常可將這些導(dǎo)管穿過皮下隧道插入到例如頸內(nèi)靜脈、頸外靜脈、鎖骨下靜脈或者股靜脈中。這些導(dǎo)管可以是例如具有如這里描述的圖3或者圖4的設(shè)計的裝置。參照圖4，在示例性實施例中，裝置10可包括設(shè)置在距裝置軸的敞開的遠(yuǎn)端的距離為d的位置的U形側(cè)面孔46。裝置可包括多個流體引導(dǎo)部分。多個流體引導(dǎo)部分可包CN 102231993 A
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括相對于所述中心軸軸向上互相隔開的至少兩個流體引導(dǎo)部分。舉例來說，所述多個流體引導(dǎo)部分可以圍繞所述裝置(例如，透析針頭)的外周均勻隔開。除了裝置的敞開遠(yuǎn)端之外，兩個流體引導(dǎo)部分可產(chǎn)生三股流體射流。流體引導(dǎo)部分可包括具有最近點4 和最遠(yuǎn)點44b的U形側(cè)面孔。裝置軸的敞開遠(yuǎn)端可以是鈍的或者是斜切的。距離d可以是平行于中心縱向軸線45而測量的U形側(cè)面孔的最遠(yuǎn)點44b與敞開的遠(yuǎn)端40的最近點41之間的距離。距離Cl1可以是平行于中心縱向軸線45而測量的從U形側(cè)面孔44的最遠(yuǎn)點到敞開的遠(yuǎn)端40的最遠(yuǎn)點的距離。如果針頭軸具有鈍端，則距離d和距離Cl1可以相等。繼續(xù)參照圖4，U形側(cè)面孔46可具有寬度尺寸w和高度尺寸t。分流器48可具有對應(yīng)的寬度尺寸W1和對應(yīng)的高度尺寸、。在示例性實施例中，U形側(cè)面孔可以位于距針頭的敞開遠(yuǎn)端40的上邊界或者最近點41的距離d為0. 6mm的位置。在另一示例性實施例中， U形側(cè)面孔可以位于距針頭的斜切開口的下邊界或最遠(yuǎn)點42的距離Cl1Semm的位置。U 形側(cè)面孔可以位于距針頭的敞開的遠(yuǎn)端40小于6mm的位置、小于3mm的位置、小于Imm的位置、小于0. 7mm的位置、小于0. 4mm的位置或者小于0. 3mm的位置。參照圖4A，分流器48可具有最大寬度尺寸W1,而側(cè)面孔46可具有最大寬度尺寸 w，所述最大寬度尺寸《和W1是相對于中心縱向軸線軸向地測量的。分流器還可鄰近U形側(cè)面孔設(shè)置，從而存在間距h，間距h與分流器的高度尺寸、和U形側(cè)面孔的高度尺寸t之間的距離相同或者成比例。分流器48通常可具有平行的腿部分48a、48b，腿部分48a、48b依次大體平行于側(cè)面孔腿46a、46b，它們之間具有間隙g。U形側(cè)面孔可具有1 1、1 1.25或者1 1. 4的高度寬度比。舉例來說，U形側(cè)面孔的尺寸可為1.2mm乘1.2mm。在另一實施例中，U形側(cè)面孔的尺寸可為1.2mm乘1.5mm。 在又一實施例中，U形側(cè)面孔的尺寸可為1. 2mm乘1. 7mm。分流器的尺寸可以與U形側(cè)面孔成比例。分流器的尺寸也可小于U形側(cè)面孔的尺寸。例如，分流器可具有1 1-1. 7的高度寬度比。分流器的尺寸可以為0.7mm乘 1. 0-1. 2mm。這里描述的實施例的意圖是示例性的而非限制性的。除了透析針頭之外，這里描述的裝置的設(shè)計還可應(yīng)用到其他醫(yī)學(xué)裝置或流體輸送裝置(例如，導(dǎo)管或者燃料噴射器)， 舉例來說，可應(yīng)用到期望減小流體流的湍流度的裝置。參照圖5，在示例性實施例中，針頭10可包括分流器50，所述分流器50在針頭的外部51與針頭的腔內(nèi)部52中的中心軸線55之間具有角度θ。在存在多于一個分流器的情況下，分流器可具有相同的尺寸或者不同的尺寸。分流器可具有朝針頭軸的中心軸線陽突出的長度P。分流器長度P可向針頭軸的內(nèi)部中突出至少0. 3mm、至少0. 5mm或者至少 0.7mm。分流器可向針頭軸的內(nèi)部中突出超過0.7mm。在示例性實施例中，分流器可被從針頭軸切割出來，被修剪成具有稍微小于U形側(cè)面孔的U形，然后被彎曲到針頭軸的內(nèi)部中， 從而分流器朝針頭軸的腔中的中心軸線突出。可選擇地，分流器可被形成并被成形為所要求的尺寸，隨后被附著到現(xiàn)有的針頭軸，最好鄰近于其中的側(cè)面開口，然后被定位成所要求的角度。分流器可以是彎曲的，或者可選擇地，分流器可以是平坦的。分流器的曲線可以對應(yīng)于針頭軸的圓周的弧形。參照圖5A，在示例性實施例中，針頭可具有圍繞針頭的外周均勻隔開(例如，位于 10點鐘、2點鐘和6點鐘位置(分別被標(biāo)明為)(1(|、)(2、)(6))的三個U形側(cè)面孔和對應(yīng)的分流器。這里描述的實施例意圖是示例性的而非限制性的。除了透析針頭之外，這里描述的裝置的設(shè)計可應(yīng)用到其他醫(yī)學(xué)裝置或流體輸送裝置(例如，導(dǎo)管或者燃料噴射器)，舉例來說， 可應(yīng)用到期望減小流體流的湍流度的裝置。參照圖6，在示例性實施例中，分流器可以具有與側(cè)面孔66的U形61對應(yīng)的U形 60。U形側(cè)面孔可以定位成與分流器68鄰近。U形側(cè)面孔可以通過由中間部分64a(可選擇地可為弧形的)連接的腿部分形成。距離d可以為平行于中心縱向軸線65而測量的U 形側(cè)面孔的最遠(yuǎn)點64b與敞開的遠(yuǎn)端67的最近點63之間的距離。距離Cl1可以是從U形側(cè)面孔的最遠(yuǎn)點64b到敞開的遠(yuǎn)端65的最遠(yuǎn)點62的距離。如果針頭軸是斜切的，距離Cl1將大于距離d。例如，U形側(cè)面孔可以被定位成使得從遠(yuǎn)端開口的最近點63起測量的距離d為 1mm。在另一實施例中，U形側(cè)面孔可以被定位成使得從遠(yuǎn)端的斜切開口的最遠(yuǎn)點62測量的距離Cl1為6mm。這里描述的實施例的意圖是示例性的而非限制性的。除了透析針頭之外，這里描述的裝置的設(shè)計還可應(yīng)用到其他醫(yī)學(xué)裝置或流體輸送裝置(例如，導(dǎo)管或者燃料噴射器)， 舉例來說，可應(yīng)用到期望減小流體流的湍流度的裝置。參照圖7，在示例性實施例中，分流器可在針頭的外部平面77與針頭的內(nèi)部的中心軸線75之間具有角度θ。在某些實施例中，分流器的角度θ可以小于40度、小于38 度、小于36度、小于34度、小于32度、小于30度、小于28度或者小于沈度。另外，分流器可具有朝針頭軸的中心軸線75突出的長度ρ。參照圖7Α，針頭可具有兩個U形側(cè)面孔和圍繞針頭的外周的均勻隔開(例如，位于9點鐘位置和3點鐘位置(分別被標(biāo)明為X9和的對應(yīng)的分流器。這里描述的實施例意圖是示例性的而非限制性的。除了透析針頭之外，這里描述的裝置的設(shè)計還可應(yīng)用到其他醫(yī)學(xué)裝置或流體輸送裝置(例如，導(dǎo)管或者燃料噴射器)，舉例來說，可應(yīng)用到期望減小流體流的湍流度的裝置。參照圖8，針頭83可以插入旁路81中。將透析后流體輸送到哺乳動物的方法可包括通過針頭的敞開遠(yuǎn)端將透析流體注射到旁路中的主流中，其中，當(dāng)在旁路中沿基本平行于主流82的方向測量時，流體具有自敞開遠(yuǎn)端起的平均距離為)(8(|處測量的速度。平均距離是在沿基本平行于旁路中的主流的方向測量時自敞開遠(yuǎn)端的最近點起的距離和自敞開遠(yuǎn)端的最遠(yuǎn)點起的距離的平均距離。當(dāng)流體流通過針頭進(jìn)入旁路(例如，血管)中時，流體流在旁路的內(nèi)部產(chǎn)生射流。 射流速度可以產(chǎn)生湍流。如果射流沖擊血管壁，其會對組織產(chǎn)生損傷，或者如果太靠近血管的中央，其可能產(chǎn)生環(huán)形回流區(qū)域，這會促使前面處理過的來自靜脈針頭的血液的回流向后穿過動脈針頭和透析器。這對患者不利，因為透析的主要目的是通過使盡可能多的血液循環(huán)通過人工腎臟而從血液去除雜質(zhì)。如果前面處理過的來自靜脈針頭的血液重新進(jìn)入動脈針頭，其將使得新的“未清潔的血液”不能進(jìn)入人工腎臟。從血液去除的雜質(zhì)更少，會減少透析的效率，而低效的透析會增加死亡的危險。改進(jìn)的針頭的示例性實施例具有U形側(cè)面孔和角度為30度、長度為0. 7mm的對應(yīng)的分流器。傳統(tǒng)的針頭產(chǎn)生范圍為2.0m/s-5.0m/s的計算出的速率。通過比對，該示例性實施例的改進(jìn)的針頭產(chǎn)生0. 032m/s的計算出的速率。
利用使用標(biāo)準(zhǔn)抽吸方法的流體動力學(xué)實驗室(fluid dynamic lab)執(zhí)行流場顯示，以使環(huán)形回流可視化。水和丙三醇用于產(chǎn)生如下所述的混合物，即，該混合物具有被選擇為模仿血液的粘性的粘性。將印度墨汁添加到針頭內(nèi)部的水混合物中，因此使從針頭出射的流體著色，從而允許人們設(shè)想針頭之后的流。環(huán)形的回流根據(jù)印度墨汁著色的程度而被呈現(xiàn)。傳統(tǒng)的針頭已表現(xiàn)了顯著的湍流和環(huán)形回流。通過對比，示例性實施例的具有三股射流的改進(jìn)的針頭表現(xiàn)出更低的湍流度并且沒有環(huán)形回流。在美國專利US5662619中描述了普通的透析針頭的教導(dǎo)，其內(nèi)容通過引用被包含于此。這里描述的針頭的尺寸可以被定成被有利于具有以大于20度且小于45度的角度被定位的分流器并且可具有被有利地設(shè)置為向軸的內(nèi)部突出超過0. Imm的分流器。具體地講，已經(jīng)示出了向中空的軸中突出0. 35-0. 7mm的分流器，用于使大量的流體分流并且減小了速率和湍流度，這可以使對旁路或血管的損傷或應(yīng)力最小化。此外，已經(jīng)示出了小于40 度且大于30度的分流器，用于將大量的流體分流并減小速率和湍流度，這會使對旁路的壁或者血管的壁的損傷或者應(yīng)力最小化。參照圖9，當(dāng)與旁路中的主流的方向基本平行地測量射流時，已經(jīng)示出了圖4的實施例的針頭或者NVN促進(jìn)速率的減小和血流的湍流度的減小。示例性數(shù)值是從使用 300mL的血流的靜脈針頭的下游測量的。在距針頭或者流體輸送裝置的敞開的遠(yuǎn)端1-2厘米的平均距離處，調(diào)節(jié)針頭 (control needle)射流的速率被示出為大約是3. 6-2. 2m/s，而NVN射流的速率被示出為小于2m/s、小于1. 5m/s和大約0. 1-0. 8m/s。因此，NVN在速率方面減小為調(diào)節(jié)值(control value) 1/4-1/3 (參見下面的表1)。在距流體輸送裝置或針頭的敞開遠(yuǎn)端1-2厘米的平均距離處，調(diào)節(jié)針頭(control needle)射流的湍流度被示出為大約是0. 5-0. 6RMS (均方根)，而NVN射流的湍流度被示出為大約小于0. 4RMS、小于0. 3RMS、小于0. 2RMS和大約為0. 2-0. 06RMS。因此，NVN表現(xiàn)出將調(diào)節(jié)值減小4-6倍的湍流度(參見下面的表1)。表權(quán)利要求
1.一種減小細(xì)胞損傷的方法，該方法包括將透析針頭插入到血管中，其中，該透析針頭包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器，其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線，減小血漿游離血紅蛋白水平，從而減小在透析期間對循環(huán)的血細(xì)胞或者內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括降低P選擇素水平，從而減小在透析期間對循環(huán)的血細(xì)胞或者內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將血漿游離血紅蛋白水平減小10%或者更多。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將血漿游離血紅蛋白水平減小20%或者更多。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將血漿游離血紅蛋白水平減小40%或者更多。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將血漿游離血紅蛋白水平減小60%或者更多。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將血漿游離血紅蛋白水平減小80%或者更多。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將血漿游離血紅蛋白水平減小100%或者更多。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將P選擇素水平減小10%或者更多。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將P選擇素水平減小20%或者更多。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將P選擇素水平減小30%或者更多。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將P選擇素水平減小40%或者更多。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將P選擇素水平減小50%或者更多。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，分流器的自由端朝著空心軸的近端配向。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，分流器的附著端包括跨越所述中心軸線配向的縫隙形狀的開口。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，針頭包括多個流體引導(dǎo)部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述多個流體引導(dǎo)部分包括相對于所述中心軸線在軸向上互相隔開的至少兩個流體引導(dǎo)部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述多個流體引導(dǎo)部分圍繞所述針頭的外周均勻地隔開。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在插入透析針頭之前測量血漿游離血紅蛋白水平。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在插入透析針頭之前測量P-選擇素水平。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在血液透析之后測量血漿游離血紅蛋白水平。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在血液透析之后測量P-選擇素水平。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括比較血液透析之前與血液透析之后的血漿游離血紅蛋白水平。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括比較血液透析之前與血液透析之后的P-選擇素水平。
25.—種減小細(xì)胞損傷的方法，所述方法包括將透析針頭插入到血管中，其中，該透析針頭包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器，其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線，降低乳酸脫氫酶水平，從而減小在透析期間對循環(huán)的血細(xì)胞或者內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括將乳酸脫氫酶水平減小5%或者更^^ ο
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括將乳酸脫氫酶水平減小10%或者更^^ ο
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括將乳酸脫氫酶水平減小15%或者更^^ ο
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括將乳酸脫氫酶水平減小20%或者更^^ ο
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，所述方法還包括將乳酸脫氫酶水平減小25%或者更^^ ο
31.一種減小從導(dǎo)管出射的流體的速率和湍流度的方法，所述方法包括將導(dǎo)管插入到血管中，其中，該導(dǎo)管包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器， 其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線，減小血漿游離血紅蛋白水平，從而減小在流體輸送期間對循環(huán)的血細(xì)胞或者內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，所述方法還包括使用至少一個另外的流體引導(dǎo)部分，在流體流動期間產(chǎn)生三股或者更多股的流體射流。
33.一種減小從裝置出射的流體的速率和湍流度的方法，所述方法包括流動的流體穿過裝置中的開口，其中，所述裝置包括空心軸，從敞開的近端延伸到敞開的遠(yuǎn)端，所述軸具有外表面、內(nèi)表面、腔和中心軸線；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在所述內(nèi)表面和所述外表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與所述U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U 形分流器，其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越所述中心軸線。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，所述方法還包括使用至少一個另外的流體引導(dǎo)部分，在流體流動期間產(chǎn)生三股或者更多股流體的射流。
全文摘要
一種減小細(xì)胞損傷的方法，該方法可包括插入到血管中的裝置，其中，該裝置包括空心軸；腔；流體引導(dǎo)部分，所述流體引導(dǎo)部分包括在內(nèi)部表面和外部表面之間延伸的U形側(cè)面孔和與U形側(cè)面孔相鄰的對應(yīng)的U形分流器，其中，分流器設(shè)置在腔內(nèi)部并且跨越中心軸線，并減小血漿游離血紅蛋白水平，從而減小在透析期間對循環(huán)的血細(xì)胞或者內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
文檔編號A61M1/14GK102231993SQ200980148327
公開日2011年11月2日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月1日
發(fā)明者阿爾佛雷德·R·扎拉特 申請人:阿爾佛雷德·R·扎拉特