CN110947092A - 单向阀及具有其的医用导管 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种单向阀及具有其的医用导管。所述单向阀包括：固定部，所述固定部用于连接医用导管的导管本体的内壁，在所述固定部上设有过流孔；变形部，所述变形部与所述固定部连接，所述变形部具有第一形态和第二形态，所述变形部处于所述第一形态时封堵所述过流孔，所述变形部处于所述第二形态时解除对所述过流孔的封堵，所述导管本体中的液体沿第一方向流动时驱使所述变形部进入第一形态，所述导管本体中的液体沿第二方向流动时驱使所述变形部进入第二形态。本发明实施例的单向阀为纯机械式的结构，无需通过电路进行控制，也无需考虑在液体环境下的密封问题，因此结构相对简单，制作成本相对较低。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种单向阀及具有其的医用导管。
背景技术
医用导管广泛应用于各类需要进行液体输送的医疗器械之中，例如最为常见的输液导管。当医用导管应用于植入式/介入式医疗器械时，对医用导管的机械性能和生物相容性具有更为严格的要求。除此以外，在某些应用场景下，还需要医用导管具有一些特殊的性能，例如单向流动性。以植入式胰岛素泵的医用导管为例，如果该医用导管不具备单向流动性，那么体液就会和医用导管内的药物溶液发生接触，从而污染药物，另外医用导管内的药物溶液中的胰岛素也容易发生结晶，从而阻碍后续药物溶液的输送，影响治疗效果。
在相关技术中，医用导管通常通过单向阀来实现其单向流动性，现有单向阀大多通过电路进行控制，在液体环境下需要考虑密封的问题，故而结构复杂、成本较高。
发明内容
本发明的目的是至少解决现有医用导管的单向阀结构复杂、成本高的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明第一方面的实施例提出了一种单向阀，用于医用导管，所述单向阀包括：固定部，所述固定部用于连接医用导管的导管本体的内壁，在所述固定部上设有过流孔；变形部，所述变形部与所述固定部连接，所述变形部具有第一形态和第二形态，所述变形部处于所述第一形态时封堵所述过流孔，所述变形部处于所述第二形态时解除对所述过流孔的封堵，所述导管本体中的液体沿第一方向流动时驱使所述变形部进入第一形态，所述导管本体中的液体沿第二方向流动时驱使所述变形部进入第二形态。
根据本发明实施例的单向阀，其包括固定部和变形部，变形部能够在医用导管的导管本体中的液体的作用下在第一形态和第二形态之间进行转换，变形部处于第一形态时封堵固定部上的过流孔，变形部处于第二形态时解除对过流孔的封堵，并且，导管本体中的液体沿第一方向流动时驱使变形部进入第一形态，导管本体中的液体沿第二方向流动时驱使变形部进入第二形态，由此可保证导管本体中的液体仅在沿第二方向流动时才能通过过流孔，从而实现液体在导管本体中的单向流动。另外，本发明实施例的单向阀为纯机械式的结构，无需通过电路进行控制，也无需考虑在液体环境下的密封问题，因此结构相对简单，制作成本相对较低。
另外，根据本发明实施例的单向阀，还可具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述变形部包括多片仿生瓣膜，多片所述仿生瓣膜之间形成口部，多片所述仿生瓣的端部在沿所述第一方向流动的液体的作用下能够相互靠近以使所述口部闭合，多片所述仿生瓣的端部在沿所述第二方向流动的液体的作用下能够相互远离以使所述口部张开。
在本发明的一些实施例中，所述仿生瓣膜的数量为三片。
在本发明的一些实施例中，所述仿生瓣膜的制作材料为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚甲醛、ABS、PBT、聚苯硫醚之一。
在本发明的一些实施例中，所述变形部为与所述固定部转动连接的叶片。
在本发明的一些实施例中，所述叶片为两个，所述单向阀还包括设置在所述过流孔中的连接轴，所述连接轴经过所述过流孔的中心，两个所述叶片均与所述连接轴转动连接。
在本发明的一些实施例中，所述过流孔为沿所述第一方向呈渐缩设置的锥形孔，所述叶片的外缘为与所述锥形孔的壁面相配合的曲面。
在本发明的一些实施例中，所述单向阀的制作材料为钛合金、不锈钢、铝合金、镁铝合金、镍合金、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚甲醛、ABS、PBT、聚苯硫醚中的至少一者。
在本发明的一些实施例中，所述固定部为固定环。
本发明第二方面的实施例提出了一种医用导管，包括导管本体和设置于导管本体中的单向阀，所述单向阀为上述任一实施例中的单向阀。
根据本发明实施例的医用导管，其包括导管本体和设置于导管本体中的单向阀，其中，单向阀包括固定部和变形部，变形部能够在医用导管的导管本体中的液体的作用下在第一形态和第二形态之间进行转换，变形部处于第一形态时封堵固定部上的过流孔，变形部处于第二形态时解除对过流孔的封堵，并且，导管本体中的液体沿第一方向流动时驱使变形部进入第一形态，导管本体中的液体沿第二方向流动时驱使变形部进入第二形态，由此可保证导管本体中的液体仅在沿第二方向流动时才能通过过流孔，从而实现液体在导管本体中的单向流动。由于单向阀为纯机械式的结构，无需通过电路进行控制，也无需考虑在液体环境下的密封问题，因此结构相对简单，制作成本相对较低。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是本发明实施例的医用导管的示意图(单向阀处于第一形态)；
图2是本发明实施例的医用导管的示意图(单向阀处于第二形态)；
图3是本发明一个实施例的单向阀的示意图；
图4是本发明另一个实施例的单向阀的示意图(处于第一形态)；
图5是图4所示结构的侧视示意图；
图6是本发明另一个实施例的单向阀的示意图(处于第二形态)。
附图中各标记表示如下：
100：医用导管；
10：单向阀；
11：固定部、111：过流孔、12：变形部、121：仿生瓣膜、122：口部、123：叶片、13：连接轴；
20：导管本体。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
如图1至图6所示，本发明第一方面的实施例提出了一种单向阀10，其用于医用导管100，单向阀10包括固定部11和变形部12。具体地，固定部11用于连接医用导管100的导管本体20的内壁，在固定部11上设有过流孔111，过流孔111用于使导管本体20中的液体通过单向阀10。变形部12与固定部11连接，变形部12具有可相互转换的第一形态和第二形态，变形部12处于第一形态时封堵过流孔111，此时，导管本体20中的液体无法通过过流孔111，变形部12处于第二形态时解除对过流孔111的封堵，此时，导管本体20中的液体能够通过过流孔111。导管本体20中的液体沿第一方向流动时驱使变形部12进入第一形态，导管本体20中的液体沿第二方向流动时驱使变形部12进入第二形态。
容易理解的是，液体在导管本体20中可具有两个彼此相反的流动方向，如果定义其中的一个流动方向为第一方向，那么另一个流动方向则定义为第二方向。
根据本发明实施例的单向阀10，其包括固定部11和变形部12，变形部12能够在医用导管100的导管本体20中的液体的作用下在第一形态和第二形态之间进行转换，变形部12处于第一形态时封堵固定部11上的过流孔111，变形部12处于第二形态时解除对过流孔111的封堵，并且，导管本体20中的液体沿第一方向流动时驱使变形部12进入第一形态，导管本体20中的液体沿第二方向流动时驱使变形部12进入第二形态，由此可保证导管本体20中的液体仅在沿第二方向流动时才能通过过流孔111，从而实现液体在导管本体20中的单向流动。另外，本发明实施例的单向阀10为纯机械式的结构，无需通过电路进行控制，也无需考虑在液体环境下的密封问题，因此结构相对简单，制作成本相对较低。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，变形部12包括多片仿生瓣膜121，多片仿生瓣膜121之间形成与过流孔111相通的口部122，多片仿生瓣膜121的端部在沿第一方向流动的液体的作用下能够相互靠近以使口部122闭合，多片仿生瓣膜121的端部在沿第二方向流动的液体的作用下能够相互远离以使口部122张开。
在本实施例中，变形部12包括多片仿生瓣膜121，其主要是模仿动物体内的主动脉瓣膜。当导管本体20中的液体沿第二方向流动时，多片仿生瓣膜121在液体的冲击作用下，其端部彼此相互远离，从而使口部122张开，此时，液体可通过过流孔111，当导管本体20中的液体沿第一方向流动时，在液体的冲击作用下，其端部彼此靠近，即仿生瓣膜121收拢从而关闭口部122，此时，液体无法通过过流孔111。
进一步地，仿生瓣膜121的数量至少为两片，也就是说，设置两片仿生瓣膜121是实现过流孔111的封堵和接触封堵的最低要求。优选地，仿生瓣膜121的数量为三片，此时既可以较好地实现对过流孔111的封堵，又可以使仿生瓣膜121的数量相对较少从而降低加工成本。
进一步地，仿生瓣膜121就要具备一定的变形能力，故而，优选的制作材料可以为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚甲醛、ABS(Acrylonitrile ButadieneStyrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PBT(Polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚苯硫醚之一。
在本发明的另外一些实施例中，如图4-图6所示，变形部12为与固定部11转动连接的叶片123，通过叶片123的转动可以实现对过流孔111的封堵以及解除封堵，进而实现液体在导管本体20中的单向流动。
进一步地，叶片123为两个，单向阀10还包括设置在过流孔111中的连接轴13，连接轴13经过过流孔111的中心，两个叶片123均与连接轴13转动连接。在本实施例中，连接轴13经过过流孔111的中心，叶片123为两个且均与连接轴13转动连接，由此，可以使叶片123相对于连接轴13呈大体对称设置，从而保证液体在两个叶片123打开的情况下通过过流孔111时，液体各部分的流速大体相等，进而保证液体流动的平顺性。
进一步地，过流孔111为沿第一方向呈渐缩设置的锥形孔，叶片123的外缘为与锥形孔的壁面相配合的曲面，将过流孔111设置成锥形孔，可以对叶片123形成限位，从而保证叶片123转动至封堵过流孔111后不会继续转动。另一方面，也可以增强叶片123封堵过流孔111时的密封性能。
进一步地，单向阀10可采用金属材料或高分子材料制成，例如钛合金、不锈钢、铝合金、镁铝合金、镍合金、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚甲醛、ABS、PBT、聚苯硫醚中的至少一者。
在本发明的一些实施例中，固定部11为固定环，固定环的外径可以与导管本体20的内径相适配，从而保证固定环与导管本体20之间的装配稳定性。进一步地，固定环与导管本体20可通过二次注塑成型、粘接、缝合、支架固定等方式进行连接。
本发明第二方面的实施例提出了一种医用导管100，其包括导管本体20和设置于导管本体20中的单向阀10，单向阀10为上述任一实施例中的单向阀10。
根据本发明实施例的医用导管100，其包括导管本体20和设置于导管本体20中的单向阀10，其中，单向阀10包括固定部11和变形部12，变形部12能够在医用导管100的导管本体20中的液体的作用下在第一形态和第二形态之间进行转换，变形部12处于第一形态时封堵固定部11上的过流孔111，变形部12处于第二形态时解除对过流孔111的封堵，并且，导管本体20中的液体沿第一方向流动时驱使变形部12进入第一形态，导管本体20中的液体沿第二方向流动时驱使变形部12进入第二形态，由此可保证导管本体20中的液体仅在沿第二方向流动时才能通过过流孔111，从而实现液体在导管本体20中的单向流动。由于单向阀10为纯机械式的结构，无需通过电路进行控制，也无需考虑在液体环境下的密封问题，因此结构相对简单，制作成本相对较低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种单向阀，用于医用导管，其特征在于，所述单向阀包括：
固定部，所述固定部用于连接医用导管的导管本体的内壁，在所述固定部上设有过流孔；
变形部，所述变形部与所述固定部连接，所述变形部具有第一形态和第二形态，所述变形部处于所述第一形态时封堵所述过流孔，所述变形部处于所述第二形态时解除对所述过流孔的封堵，所述导管本体中的液体沿第一方向流动时驱使所述变形部进入第一形态，所述导管本体中的液体沿第二方向流动时驱使所述变形部进入第二形态。
2.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述变形部包括多片仿生瓣膜，多片所述仿生瓣膜之间形成口部，多片所述仿生瓣膜的端部在沿所述第一方向流动的液体的作用下能够相互靠近以使所述口部闭合，多片所述仿生瓣膜的端部在沿所述第二方向流动的液体的作用下能够相互远离以使所述口部张开。
3.根据权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述仿生瓣膜的数量为三片。
4.根据权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述仿生瓣膜的制作材料为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚甲醛、ABS、PBT、聚苯硫醚之一。
5.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述变形部为与所述固定部转动连接的叶片。
6.根据权利要求5所述的单向阀，其特征在于，所述叶片为两个，所述单向阀还包括设置在所述过流孔中的连接轴，所述连接轴经过所述过流孔的中心，两个所述叶片均与所述连接轴转动连接。
7.根据权利要求6所述的单向阀，其特征在于，所述过流孔为沿所述第一方向呈渐缩设置的锥形孔，所述叶片的外缘为与所述锥形孔的壁面相配合的曲面。
8.根据权利要求5所述的单向阀，其特征在于，所述单向阀的制作材料为钛合金、不锈钢、铝合金、镁铝合金、镍合金、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚甲醛、ABS、PBT、聚苯硫醚中的至少一者。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的单向阀，其特征在于，所述固定部为固定环。
10.一种医用导管，其特征在于，包括导管本体和设置于所述导管本体中的单向阀，所述单向阀为根据权利要求1至9中任一项所述的单向阀。
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