選擇醫用流體連接器的關鍵步驟
選擇適當的流體連接器不僅可以提高對患者和使用者的便利性,
同時還可以最大程度地提高密封和流動性能。
在醫療應用場合中,管路連接有許多的風險和選擇,因此需要制定一項簡單
而又可重復的策略去選擇最適合的連接器。這個過程要求對應用場合進行全
面分析,確保連接器與物理、化學和生物環境方面的要求相匹配,易于使
用,有助于避免發生誤接 — 無論是連接血壓袖帶的空氣管路、將試劑供應
管路與血液分析儀相連、還是在患者和心肺機之間進行關鍵連接。連接器的
選擇過程可分解為幾個決策步驟,具體如下。
第一步:考慮安全需求
在開始選擇連接器時,首選應考慮使用連接器的患者和醫療護理專業人員的
安全因素。所選用的連接器應該簡單易用并具有直觀性,這樣才能防止發生
泄漏、溢出、甚至是誤接。
過去,魯爾連接器以簡單、通用的設計為諸多應用場合提供了合適的連接方
式。然而,如今的情形則大不相同,醫療實驗室、醫院病房以及手術室中導
管和接頭數量的增加無疑增加了發生誤接的危險。包括食品和藥物管理局
(FDA)、醫療安全協會(ISMP)和美國聯合委員會(TJC)在內的監管和
報告組織紛紛報告了由于誤接而引發的患者傷亡事故。
出于對魯爾連接器激增的擔憂,國際標準組織(ISO)和國際電工委員
會(IEC)組成的工作組正在制定一系列有關新型小口徑醫療連接器的標
準。ISO 80369系列標準規定了不可互換連接器方面的要求,這將會對各種
醫療設備用連接器的選擇產生一定影響。同時,還需要與一家了解這些標準
的公司進行合作,并針對這些擔憂開發出相關產品。
醫療業務部經理
Colder Products Company
美國明尼蘇達州,圣保羅市
白皮書
醫用連接器有許多型號和尺
寸。請選擇能提供最佳性
能、便利性和安全性的連接
器型號。
第二步:確定應用場合的功能需求
應該根據醫療設備應用在功能方面的需求,來確定管路和連接器的參數。此
外,醫療設備的應用還決定了是采用一次性的還是可重復使用的管路和連接
器、以及是否需要使用閥門。例如,作為控制感染的一項措施,有許多醫院
使用一次性的血壓袖帶。對于血壓設備和血壓袖帶的制造商而言,這表示要
選擇一種沒有閥門的連接器型號,簡單、便宜、并且容易固定和拆卸。
血液分析儀是一種較為復雜的應用場合。該應用場合使用多種長度的管路和
連接器,為機器提供各種試劑或清潔劑。通常,實驗室技術人員通過兩端配
有連接器的管路將試劑瓶與機器相連。帶有閥門的連接器可以防止在斷開連
接時發生溢出、并限制進入系統的空氣量,從而形成了一個密閉的系統,并
提供了一個更清潔、更安全的工作環境。最后一點就是,所選用的連接器和
管路材料需要和使用的試劑、溶劑或清潔劑相容。
做決定時請考慮以下因素:
■ 流量要求
–
在確定連接器的尺寸時,管路的內徑通常是需要首先考慮的
一個因素。連接器和閥門的壓降因制造商而有所不同,有些設計相比其
他而言,湍流和流動阻力都更小。設計工程師們可以將各種連接器的公
布
CV
系數進行對比(一般列在制造商的產品目錄中),以確定連接器的
壓降,并選擇符合具體應用要求的正確連接器尺寸。
■ 介質影響
–
連接器和
O
型圈需要和所傳輸的介質相容。首先對化學相容性
圖表中公布的數據進行審查,確認可以和具體應用中涉及的化學品、介
質和試劑配套使用的材料。請注意考慮洗滌液和其他環境暴露情況。對
可能的產品材料進行測試,從而對實際應用中材料的性能進行評估,一
直不失為一個好方法。另外,如果需要對設備進行滅菌處理,則需要考
慮伽瑪射線、電子束、
ETO
或高壓滅菌器消毒法對連接器材料的影響。
醫療設備的連接需要牢固、
方便,并能避免誤接。
■ 溫度和壓力
–
應考慮具體應用中的溫度和壓力范圍,并考慮在存放或裝
運過程中連接器可能處于的溫度范圍。
■ 連接器的質量
–
連接器的生產質量等級對其性能有顯著的影響,并且
在美觀方面也起到一定的作用。在模制塑料接頭上,連接器本體上的分
型線和注塑瑕疵(模具的兩部分合攏的位置)應最小,并且第一個軟管
倒鉤上不得有分型線和注塑瑕疵。因為倒鉤或螺紋上的瑕疵可能會造成
泄漏。連接器的注塑口(向模具中注入塑料的點)不得有鋸齒形邊緣
–
可能會鉤住或撕裂外科手術手套或醫用橡皮管的突出點。
■ 管件類型
–
軟管連接最常用的形式是采用單或多軟管倒鉤。單軟管倒
鉤適用于比較軟的管路,例如硅橡膠軟管。不過,有多個尖銳的優質倒
鉤、并且沒有分型線的連接器能夠為各種類型的管路提供更安全的連
接。
■ 閥門選擇
–
有多種類型的閥門可供選擇,并且各種閥門的流量和壓降也
各不相同。配有一體式閥門的連接器能夠在斷開連接時避免發生流體溢
出,并防止有空氣進入系統中。采用一體式精密平面閥門的連接器是真
正的“干斷”式連接器。如果要求防止在連接時發生溢出、污染或有空
氣進入,宜選用這種連接器。
■ 安裝選擇
–
在某些應用場合中,連接器安裝在機器背部、側面或前面板
上。在強度和高端的外觀方面,金屬可能是首選;但是,在多數應用場
合下,塑料才是一種牢固且具有成本效益的解決方案。
第三步:將材料與應用匹配
通過連接器的介質類型也會影響連接器的選擇。左側邊欄所列為常用的連
接器和O型圈材料,以及有關材料使用方面的指南。
ABS – 經濟型醫用級熱塑性塑料,能夠耐受伽
瑪射線和電子束滅菌的影響。
聚甲醛 – 一種很強的輕型經濟材料,在各種溫
度條件下都具有較好的硬度,并且具備一定的
韌性和耐用性。
聚酰胺(尼龍)– 對磨損和腐蝕具有較強的耐
受性,在高溫條件下具有較好的機械性能。
PEEK(聚醚醚酮)– 一種工程熱塑性材料,具
有耐高溫性、耐化學性和抗疲勞性。
聚碳酸酯 – 耐化學腐蝕、透明、能夠耐受醫療
應用場合中的滅菌處理。
聚乙烯 – 經濟、耐化學腐蝕、不透明、具有熱
塑性。
聚丙烯 – 極佳的通用型樹脂,對溶劑以及其他
化學品的腐蝕具有較強的耐受性。
聚砜 – 一種具有一定硬度和強度、并且耐化學
腐蝕的材料,與其他熱塑性塑料相比,能夠耐
受重復滅菌處理,并且能耐受較高的溫度。
PVDF(聚偏氟乙烯)– 一種結實的工程熱塑性塑
料,在物理和化學性能方面實現了較好的平衡,因此
適用于性能要求較高的應用場合。
鋁 – 一種輕型材料,采用這種材料制成的陽極
拋光表面具有耐用性和較高的強度-重量比。
鍍鉻黃銅 – 堅固、美觀,這種材料適用于壓力
和溫度都比較高的應用場合。
鋅壓鑄件 – 重量比黃銅輕約20%,具有耐用
性,重量較輕,能耐受較高的壓力和溫度。
Buna-N (丁腈橡膠) – 這種材料對溶劑、油類
以及水具有耐受性,因此是最常用的O型圈材
料。
EPDM(三元乙丙橡膠)– 又稱作為EPR,這種
材料具有很好的耐化學腐蝕性。
FKM(碳氟化合物)– 對熱量、氧化、老化和
臭氧具有突出的抵抗性。
硅 – 具有較高的耐高溫性。醫用硅膠還符合
FDA VI級關于在生命科學應用中的生物相容性
要求。
塑
料
合
金
O
型
圈
選
擇
含氟
聚合
物
結語
盡管人們有時候往往認為連接器僅僅是醫療設備一個小小的組件,但是在
設計過程中不可以一種事后補救的態度對待連接器。在設計過程中,應盡
早考慮連接器的問題,這樣既能確保審美方面的目標,又能達到確保產品
性能和患者安全的目的。連接器往往是使用者和設備之間的主要接口,就
人們對設計的整體感知而言,連接器發揮了關鍵的作用。采用設計精良的
連接器不僅使醫療設備易于使用,還提升了使用者對設備的整體滿意度。
關于 Colder Products Company
全球各地的醫療設備制造商們都選擇和信賴Colder的快速插拔接頭和管件,
用于以快速且安全的方式插拔各種設備上的管路。我們的連接器在拔出時沒
有滴漏,即使是在重復使用的情況下,仍然具有可靠的性能,并且能夠防止
發生意外誤接,因此提高了患者的安全。我們的產品有各種尺寸、材質和配
置,我們獨有的hybrid連接器通過一個簡單的步驟實現信號、液體和空氣的
傳輸,從而簡化了設備的連接。我們還針對任何液體或空氣處理應用提供定
制產品。