具体实施方式

在更详细地公开一些特定实施方案之前，应当理解的是，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应当理解的是，本文公开的特定实施方案可以具有很容易从特定实施方案中分离出来的特征，并且任选地可以与本文公开的若干其他实施方案中的任意一个实施方案的特征相组合或将其取代。

关于本文所使用的术语，还应当理解，这些术语是出于描述一些特定实施方案的目的，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数词(例如，第一、第二、第三等)一般用来区分或标识一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤并不一定需要按顺序出现，并且包括此类特征或步骤的特定实施方案不一定需要被限制于这三个特征或步骤。为了方便起见，使用诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等标签，而并不意图暗示例如任何特定的固定位置、方位或方向。相反，此类标签可以用来反映例如相对位置、方位或方向。单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确指示。

关于“近侧”，例如，本文公开的导管的“近侧部分”或“近端部分”包括当导管被用在患者身上时意图靠近临床医生的导管的一部分。同样地，例如，导管的“近侧长度”包括当导管被用在患者身上时意图靠近临床医生的导管的长度。例如，导管的“近端”包括当导管被用在患者身上时意图靠近临床医生的导管的一端。导管的近侧部分、近端部分或近侧长度可以包括导管的近端；然而，导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不需要包括导管的近端。也就是说，除非上下文另有说明，否则导管的近侧部分、近端部分或近侧长度并非是导管的末端部分或末端长度。

关于“远侧”，例如，本文公开的导管的“远侧部分”或“远端部分”包括当导管被用在患者身上时旨在靠近患者或在患者体内的导管的一部分。同样地，例如，导管的“远侧长度”包括当导管被用在患者身上时意图靠近患者或在患者体内的导管的长度。例如，导管的“远端”包括当导管被用在患者身上时意图靠近患者或在患者体内的导管的一端。导管的远侧部分、远端部分或远侧长度可以包括导管的远端；然而，导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不需要包括导管的远端。也就是说，除非上下文另有说明，否则导管的远侧部分、远端部分或远侧长度并非是导管的末端部分或末端长度。

除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。

图1示出了根据一些实施方案的穿刺装置100和导管199。图2示出了根据一些实施方案的布置在穿刺装置100上方的导管199。

如图所示，穿刺装置100包括针110和衬套120。针110包括轴112、由轴112的内径限定的内腔114以及轴112的远端部分中的尖端116。衬套120布置在轴112的近端部分上方。衬套120包括与针110的内腔114流体连通的血液回流腔室122，该血液回流腔室被配置为在通过利用针的穿刺进入患者的静脉或动脉时采集血液回流腔室122中的血液的等分试样。血液回流腔室112被配置为透明的，使得临床医生可以看到血液回流腔室中的任何采集的血液。当存在时，采集的血液指示穿刺装置100成功进入患者的血管；然而，血管的类型例如静脉或动脉并不仅仅由血液回流腔室122中的采集的血液来指示。出于这个原因，下文阐述了穿刺装置、包括穿刺装置的穿刺系统及其方法，以用于区分穿刺静脉(即，静脉穿刺)与动脉(即，动脉穿刺)。此类穿刺装置被配置为允许导管例如导管199无干扰地布置在其上方。

血氧感测装置和系统

由于静脉血与动脉血之间的血氧差异相对地大，血氧感测装置和包括此类装置的系统对于区分静脉穿刺与动脉穿刺是有用的。

图3示出了根据一些实施方案的包括第一类型的氧传感器的穿刺装置300。穿刺装置300被配置为通过如下所阐述的第一类型的氧传感器来区分静脉穿刺与动脉穿刺。

如图所示，穿刺装置300包括针(例如针110)、布置在针上方的衬套320以及与衬套320成一体的氧传感器330。针包括轴312、由轴312的内径限定的内腔314以及针110在轴312的远端部分中的尖端例如尖端116。衬套320布置在轴312的近端部分上方。衬套320包括与针的内腔314流体连通的血液回流腔室322。血液回流腔室322被配置为在通过利用针的穿刺进入患者的静脉或动脉时采集其中的血液的等分试样。氧传感器330被配置为测量血液回流腔室322中的任何采集的血液中的氧，以便随后确定采集的血液中的氧的浓度，将采集的血液中的氧的浓度与静脉血或动脉血的预期氧浓度进行比较，以及指示采集的血液是静脉血还是动脉血，以分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

氧传感器330是电化学传感器，包括布置在通过半透膜336与血液回流腔室322隔开的电解质中的阳极332和阴极334。如果氧传感器330被配置作为极谱氧传感器，则阳极332是银，阴极334是贵金属例如金或铂，并且电解质是含水氯化钾。如果氧传感器330被配置作为电流氧传感器，则阳极332是锌、铅或另一种活性金属，阴极334是镍或贵金属诸如银，并且电解质是含水氯化钠或氢氧化钠。不论氧传感器330是极谱氧传感器还是电流氧传感器，半透膜336都被配置为允许采集的血液中的氧渗透穿过半透膜336，以用于阴极334处的氧的电化学还原。阴极334处的氧的减少产生了与采集的血液中的氧的分压成比例的可测量电流。

电化学传感器可以联接至外部计量器302，该外部计量器可以任选地与超声换能器成一体，从而形成包括穿刺装置300的穿刺系统。计量器302可以在其存储器中被配置有算法，以根据前述可测量电流来确定采集的血液中的氧的浓度。计量器302可以在存储器中被配置有另一算法，以将采集的血液中的氧的浓度与静脉血或动脉血的期望氧浓度进行比较。计量器302可以被配置有显示器(未示出)，以指示采集的血液是静脉血还是动脉血，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。至少对于极谱氧传感器，计量器302还可以被配置为向电化学传感器330供应电流，以用于保持阳极332和阴极334两端的恒定电势，从而用于阴极334处的氧的电化学还原。

图4示出了根据一些实施方案的包括第二类型的氧传感器的穿刺系统。穿刺系统被配置为利用穿刺装置400通过如下所阐述的第二类型的氧传感器来区分静脉穿刺与动脉穿刺。

如图所示，穿刺系统包括穿刺装置400和外部计量器402。穿刺装置400包括针例如针110和布置在针上方的衬套420。针包括轴412、由轴412的内径限定的内腔414以及在轴412的远端部分中的针110的尖端例如尖端116。衬套420布置在轴412的近端部分上方。衬套420包括与针的内腔414流体连通的血液回流腔室422。血液回流腔室422被配置为在通过利用针的穿刺进入患者的静脉或动脉时采集其中的血液的等分试样。计量器402包括氧传感器430，该氧传感器被配置用于放置在穿刺装置400的血液回流腔室422周围。氧传感器430被配置为测量血液回流腔室422中的任何采集的血液中的氧，以便随后确定采集的血液中的氧的浓度，将采集的血液中的氧的浓度与静脉血或动脉血的预期氧浓度进行比较，以及指示采集的血液是静脉血还是动脉血，以分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

氧传感器430是光学传感器，包括布置在计量器402的LED外壳435中的红色LED432、布置在LED外壳435中的红外LED 434以及布置在计量器的光检测器外壳437中与LED外壳相对的光检测器436。任选地，LED外壳435和光检测器外壳437是同一外壳，该外壳被配置具有“C”形，以用于支撑穿刺装置400的血液回流腔室422。血液(例如采集的血液)中的氧合血红蛋白比脱氧血红蛋白(或还原血红蛋白)吸收更多的红外光并且允许更多的红光穿过，脱氧血红蛋白(或还原血红蛋白)吸收更多的红光并且允许更多的红外光穿过。因此，LED432被配置为发出经优化的600-750nm波长的红光，而LED 434被配置为发出经优化的850-1000nm波长的红外光。任选地，LED 432和LED 434的功能体现在被配置为在不同时间发出红光和红外光的单个LED中。

可以任选地与超声换能器成一体的计量器402可以在其存储器中被配置有算法，该算法被配置为使用由光检测器436提供的红光和红外光吸收测量值根据存储器中的查找表来确定采集的血液中的氧的浓度。计量器402可以在存储器中被配置有另一算法，以将采集的血液中的氧的浓度与静脉血或动脉血的期望氧浓度进行比较。计量器302可以被配置有显示器(未示出)，以指示采集的血液是静脉血还是动脉血，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

图5示出了根据一些实施方案的包括第三类型的氧传感器的穿刺装置500。穿刺装置500被配置为通过如下所阐述的第三类型的氧传感器来区分静脉穿刺与动脉穿刺。

如图所示，穿刺装置包括针(例如针110)、布置在针上方的衬套520以及与衬套520成一体的氧传感器。针包括轴512、由轴514的内径限定的内腔514以及在轴512的远端部分中的针110的尖端例如尖端116。衬套520布置在轴512的近端部分上方。衬套520包括与针的内腔514流体连通的血液回流腔室522。血液回流腔室522被配置为在通过利用针的穿刺进入患者的静脉或动脉时采集其中的血液的等分试样。氧传感器被配置为指示血液回流腔室520中的任何采集的血液中的氧的浓度，以供使用者例如临床医生随后确定采集的血液中的氧的浓度是否与静脉血或动脉血相一致，以分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

氧传感器是布置在血液回流腔室520中的化学制剂。该制剂被配置用于比色指示采集的血液中的氧的浓度。该制剂包括至少显色试剂和缓冲剂，该缓冲剂被配置为将显色试剂保持在显色试剂可操作的特定pH范围内。显色试剂可以是靛蓝胭脂红，并且缓冲剂可以是被配置为将靛蓝胭脂红保持在约8至约9的pH之间的碱性缓冲剂。

衬套520可以包括印在其上的简单比较器524，以供使用者通过比色确定采集的血液中的氧的浓度是否与静脉血或动脉血相一致。任选地，简单比较器524设在设有穿刺装置500的一张纸或纸板上。

基于阻抗的装置和系统

虽然静脉血与动脉血之间的阻抗差异可能相对地小，但是基于阻抗的装置和包括此类装置的系统对于区分静脉穿刺与动脉穿刺是有用的。

图6示出了根据一些实施方案的基于阻抗的穿刺系统。穿刺系统被配置为利用穿刺装置600通过如下所阐述的阻抗来区分静脉穿刺与动脉穿刺。

如图所示，穿刺系统包括穿刺装置600和外部计量器602。穿刺装置600包括针610、布置在针610上方的衬套620以及布置在针610中的至少一个电极对630。针610包括轴612、由轴612的内径限定的内腔614以及在轴612的远端部分中的针610的尖端616。衬套620布置在轴612的近端部分上方。任选地，衬套620包括与针610的内腔614流体连通的血液回流腔室622，该血液回流腔室622被配置为在通过利用针610的穿刺进入患者的静脉或动脉时采集其中的血液的等分试样。电极对630布置在轴612中，该电极对被配置为施加并且检测小电流，以用于测量轴612中的任何血液的阻抗。当血液回流腔室622存在时，电极对630可替代地布置在血液回流腔室622中，该电极对被配置成施加并且检测小电流，以用于测量血液回流腔室622中的任何血液的阻抗。可以任选地与超声换能器成一体的计量器602联接至电极对630。计量器602可以在其存储器中被配置有算法，以根据轴612(或血液回流腔室622)中的任何血液的电阻率来确定阻抗。计量器602可以在存储器中被配置有另一算法，以将阻抗与静脉血或动脉血中的期望阻抗进行比较。计量器602可以被配置有显示器(未示出)，以指示该阻抗是否与静脉血或动脉血相一致，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

血压感测装置和系统

由于静脉血与动脉血之间相对大的血压差异P，如图8所示，通过静脉血压P_静脉与和平均动脉血压MAP的比较，血压感测装置和包括此类装置的系统对于区分静脉穿刺与动脉穿刺是有用的。

图7示出了根据一些实施方案的血压感测穿刺系统。穿刺系统被配置为利用穿刺装置700通过如下所阐述的血压来区分静脉穿刺与动脉穿刺。

如图所示，穿刺系统包括穿刺装置700和外部计量器702。穿刺装置700包括针710、布置在针710上方的衬套720以及布置在针710中的压力传感器730。针710包括轴712、由轴712的内径限定的内腔714以及轴712的远端部分中的尖端716。衬套720布置在轴712的近端部分上方。任选地，衬套720包括与针710的内腔714流体连通的血液回流腔室722，该血液回流腔室722被配置为在通过利用针710的穿刺进入患者的静脉或动脉时采集其中的血液的等分试样。压力传感器730布置在轴712中，被配置为响应由任何血液进入轴712时引起的压力变化。可以任选地与超声换能器成一体的计量器702联接至压力传感器730。计量器702可以在其存储器中被配置有算法，以根据从压力传感器730接收的压力变化来确定平均血压。计量器702可以在存储器中被配置有另一算法，以将平均血压与静脉血或动脉血的期望平均血压进行比较。计量器702可以被配置有显示器(未示出)，以指示平均血压是否与静脉血或动脉血相一致，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

压力传感器730可以是微机械电子系统，其在不可变形的衬底上具有可变形的隔膜，从而形成响应压力变化的电容器。压力传感器730被配置为伴随压力变化向计量器702发送与压力变化相对应的电容变化。

方法

基于前述穿刺装置和包括穿刺装置的穿刺系统，还提供了用于区分静脉穿刺与动脉穿刺的方法。

用于区分静脉穿刺与动脉穿刺的方法包括：通过利用穿刺装置300、400、500、600或700的穿刺进入患者的静脉或动脉；以及查询用于区分静脉穿刺与动脉穿刺的穿刺区分工具，该穿刺区分工具包括用于测量在穿刺装置300、400或500的血液回流腔室322、433或522中采集的任何血液中的氧的氧传感器330、430等、用于测量穿刺装置600的针610中的任何血液的阻抗的电极对630、或者用于测量由任何血液进入穿刺装置700的针710引起的压力变化的压力传感器730。穿刺区分工具包括穿刺装置300、400、500、600或700中任何一个穿刺装置的组件，或者包括前述用于区分静脉穿刺与动脉穿刺的穿刺装置的系统。

该方法还可以包括：由计量器302的存储器中的算法，利用被配置作为电化学传感器的氧传感器330，使用由电化学传感器的阴极334处的氧的电化学还原产生的电流的测量值来确定采集的血液中的氧的浓度；由计量器302的存储器中的另一算法将采集的血液中的氧的浓度与静脉血或动脉血的预期氧浓度进行比较；以及在计量器302的显示器上指示采集的血液是静脉血还是动脉血，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

该方法还可以包括：由计量器402的存储器中的算法，利用被配置作为光学传感器的氧传感器430，使用光学传感器的光检测器436的红光和红外光吸收测量值来确定采集的血液中的氧的浓度；由计量器402的存储器中的另一算法将采集的血液中的氧的浓度与静脉血或动脉血的预期氧浓度进行比较；以及在计量器402的显示器上指示采集的血液是静脉血还是动脉血，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

该方法还可以包括：由计量器602的存储器中的算法，根据布置在针610的轴612中的电极对630之间的任何血液的电阻率来确定阻抗；由计量器602的存储器中的另一算法将该阻抗与静脉血或动脉血的预期阻抗进行比较；以及在计量器602的显示器上指示阻抗是否与静脉血或动脉血相一致，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

该方法还可以包括：由计量器702的存储器中的算法，根据任何血液进入针710的轴712引起的布置在轴712中的微机械电子压力传感器730的电容变化来确定平均血压；由计量器702的另一算法将该平均血压与静脉血或动脉血的预期平均血压进行比较；以及在计量器702的显示器上指示该平均血压是否与静脉血或动脉血相一致，从而分别区分静脉穿刺与动脉穿刺。

虽然本文已经公开了一些特定实施方案，并且虽然已经公开了这些特定实施方案的一些细节，但是这些特定实施方案并非意图限制本文提供的概念的范围。本领域普通技术人员可以想到额外的调整和/或修改，并且在更广泛的方面，也涵盖这些调整和/或修改。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以偏离本文公开的特定实施方案。