CN101014285A - 使用压缩空气的用于刺血针的阻尼*** - Google Patents

使用压缩空气的用于刺血针的阻尼*** Download PDF

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Abstract

刺血设备包括缸体、柱塞、活塞、弹簧和促动器。缸体包括适合于允许空气流入缸体内的阀。缸体进一步形成了孔。柱塞壳适合于在其内安放刺血针。活塞适合于在缸体内移动。活塞适合于抑制位于缸体内的空气的大部分在缸体和活塞之间逃逸。活塞接附到柱塞壳。弹簧位于缸体内。弹簧与柱塞壳相对地邻近活塞定位。促动器包括内轴，其中促动器的内轴通过形成在缸体内的孔延伸到缸体内。内轴与柱塞壳相对地接附到活塞。

Description

使用压缩空气的用于刺血针的阻尼***
技术领域
本发明一般地涉及诊断仪器，且更特定地涉及用于使用压缩空气阻尼刺血针的***。
背景技术
在诊断和维护某些生理异常中对体液内的分析物的定量确定是十分重要的。例如，对某些个体应监测乳酸盐、胆固醇和胆红素。特别地，确定体液中的葡萄糖对于必需经常检查其体液中的葡萄糖水平的糖尿病个体是十分重要的，以调整他们膳食中摄入的葡萄糖。
获得例如全血样本的体液样本的一个方法是使用刺血设备。全血样本可用于监测个体的葡萄糖。现有的刺血设备使用刺血针刺穿皮肤的组织，从而允许血液样本在皮肤表面形成。全血样本然后被运输的检测设备。全血样本经常从检测主体的指尖取得用于葡萄糖监测，因为高密度的毛细血管可提供有效的血液供给。然而，从指尖取血是不利的，因为高密度的神经末梢导致许多个体的疼痛和不适。
除去刺穿指尖所固有的疼痛和不适外，现有的刺血设备因最初刺穿皮肤后未能适当地对刺血针施加阻尼，所以对于许多个体可能导致增加的疼痛。这可能导致对个体皮肤的多次穿刺，增加使用者的不适。另外，现有的刺血设备未能充分地将刺血针导向到个体的皮肤内和从个体的皮肤内导向出来。这导致非直线的穿刺且可能引起皮肤的撕裂，从而增加了使用者的不适。
希望具有刺血设备和用于使用解决了这些问题的刺血设备的方法。
发明内容
披露了根据本发明的一个实施例的刺血设备。刺血设备包括促动器、缸体、柱塞壳、活塞和弹簧。促动器包括头部和内轴，内轴在一端接附到促动器的头部。缸体包括单向阀和孔。单向阀适合于允许空气流入到缸体内。柱塞壳适合于在其内安放刺血针。活塞适合于在缸体内滑动且适合于抑制位于缸体内的空气的大部分在缸体和活塞之间逃逸。活塞适合于接附到柱塞壳。弹簧位于缸体内与柱塞壳相对地靠近活塞。促动器的内轴通过孔和位于缸体内的弹簧延伸到缸体内。内轴适合于接附到与促动器的头部相对的活塞。
披露了根据本发明的一个实施例的阻尼刺血针的方法。方法包括将弹簧从静止位置压缩的动作。弹簧接附到活塞。弹簧和活塞都位于缸体内。弹簧适合于当被压缩时在活塞上施加力以在第一方向移动活塞。方法包括释放弹簧的动作。释放允许弹簧扩张。扩张的弹簧适合于在第二方向移动活塞。弹簧进一步适合于返回到其静止位置。方法进一步包括当活塞在第二方向移动时在缸体内形成真空的动作。方法进一步包括提供适合于当活塞在第二方向移动时允许空气进入缸体且解除形成在缸体内的真空的阀的动作。方法进一步包括当弹簧返回到其静止位置时防止空气从缸体逃逸的动作。方法进一步包压缩缸体内的空气，以使活塞在第一方向的移动减速的动作。
以上的本发明的内容不意图于代表本发明的每个实施例或本发明的每个方面。本发明的另外的特征和益处从如下阐明的详细描述和附图中显见。
附图说明
图1a是根据本发明的一个实施例的刺血设备的透视图。
图1b是根据本发明的一个实施例的图1a的刺血设备的上透视图。
图2是根据本发明的一个实施例的图1a的刺血设备的截面侧视图，刺血设备不带刺血针且在其静止位置处。
图3是根据本发明的一个实施例的图1a的刺血设备的截面侧视图，刺血设备不带刺血针且在其准备位置处。
图4是根据本发明的一个实施例的图1a的刺血设备的截面侧视图，刺血设备不带刺血针且在其延伸位置处。
具体实施方式
本发明致力于刺血设备，它适合于接收用于从皮肤抽取体液的刺血针。体液一般地包括至少一种分析物，然后可以检查分析物以确定它在体液样本中的浓度。
刺血设备和刺血针可以用于从检测主体处产生血液或体液样本。然后可以使用检测仪和检测条或类似的设备来分析此样本，以确定待检查的分析物的浓度。可使用刺血设备收集的分析物的类型的例子包括葡萄糖、脂类分析(例如胆固醇、甘油三酸酯、LDL和HDL)、微量白蛋白、血色素、AIC、果糖、乳酸盐或胆红素。
现在转到附图且先转到图1a至图1b，图中示出了根据本发明的一个实施例的刺血设备10。刺血设备10包括促动器12、缸体14和柱塞壳16。柱塞壳16适合于将用于穿刺检测主体的皮肤的刺血针31安放在其内。促动器12包括头部18，内轴20从头部18延伸。内轴20通过形成在缸体14内的孔23延伸到缸体14内。头部18示出为一般地是圆形的，但可设想使用其他的形状。另外，根据某些实施例，促动器12根本不包括头部18，而是内轴20适合于允许使用者促动刺血设备10。
缸体14包括从它延伸的延伸部22。单向吸入阀24包括在延伸部22的部分内。单向阀24允许空气流入到延伸部22和缸体14内。缸体14也包括至少一个缸体口。如所示出，缸体14包括两个位于缸体14的相对侧的缸体口26a和26b。
现在参考图2，根据本发明的一个实施例的刺血设备10示出为处于静止位置。如在图2中示出，内轴20延伸到缸体14内且通过弹簧28。内轴20接附到与头部18相对的活塞30。活塞30接附到与头部18相对的柱塞壳16。因此，促动器12的移动使得活塞30和柱塞壳16运动，以及导致弹簧28压缩或延伸。
弹簧28具有至少三个位置：静止位置、准备位置和延伸位置。静止位置是促动器12和活塞30与弹簧28平衡的位置(当促动器12未锁定在发射模式时)。准备位置是弹簧28在发射设备之前已被促动器12压缩的位置。此位置可以通过完全地压缩弹簧28和/或通过压缩弹簧28直至促动器12锁定在发射位置实现。延伸位置是当弹簧28已被压缩和释放后它已完全地延伸的位置。如应理解，静止位置在准备位置和延伸位置之间。
活塞30设计为在缸体14内移动(例如：滑动、滑行、滑过、滑进、滑移、流动等)同时维持与缸体14的足够的接触，以抑制位于缸体14和延伸部22内的空气的大多数在缸体14和活塞30之间逃逸。如在图2中所图示，当刺血设备10在其静止位置时，活塞30防止或抑制空气进入或出离缸体口26a和26b的任一个。
活塞30和缸体14示出为一般地是圆形的，但构想为可以使用其他的形状。缸体14和活塞30应设计为造成在活塞30和缸体14之间的密配合，同时允许活塞30在缸体14内前后移动。例如，根据一个实施例，缸体14和活塞30一般地是矩形形状的。
现在转到图3，根据本发明的一个实施例的刺血设备10示出为在准备位置。如所示出，当刺血设备10在准备位置时，促动器12的内轴20进一步从缸体14延伸。为导致刺血设备10从静止位置进入准备位置，促动器12在图3中的箭头B的方向相对于缸体14移动。当促动器12在箭头B的方向移动时，活塞30和柱塞壳16也在B方向移动。活塞30在B方向的移动导致弹簧28压缩。当活塞缓慢地在B方向移动时，受限在缸体14和延伸部22内的空气在缸体14和活塞30之间以及在内轴22和孔23之间渗出。
一旦促动器12已完全地在B方向移动，刺血设备10处于准备位置。在此位置，促动器12可以通过发射机构(未示出)保持到位。发射机构可以用于允许操作者通过压下与促动器12分开的发射按钮21(图1a至图1b)来促动刺血设备10。因此，检测主体可以将促动器移动到准备位置处-且一旦促动器12保持到位-将刺血设备10重新定位到要穿刺的点。检测主体可以然后保持刺血机构10静止且按下发射按钮21以导致刺血设备10被促动，当刺血设备10被适当地定位时它将导致刺血针31(图1a)刺穿检测主体的皮肤。
现在转到图4，刺血设备10示出为当它已被促动后，柱塞壳16和缸体14完全地延伸。当刺血设备被促动时，弹簧28开始从其被压缩的状态(图3所示)扩张直至完全地扩张，如图4中所示出。弹簧28的扩张促使活塞30在图4的箭头A的方向延伸到缸体14外，这导致柱塞壳16从缸体14移动开。当柱塞壳16从缸体14移动开时，安放在柱塞壳16内的刺血针31(图1a)刺穿检测主体的皮肤。
再次参考图3至图4，将更详细地描述用于刺血设备10的阻尼机构。当促动器12在箭头B的方向被拉动时，空气缓慢地从缸体14逃逸且弹簧28被压缩。一旦设备10被发射，弹簧28扩张而促使活塞30延伸到缸体14外。当活塞30在箭头A的方向移动时，在缸体14和延伸部22内形成真空。此真空导致空气通过单向阀24进入到缸体14和延伸部22内以填充空隙。当活塞30从缸体14延伸时空气继续通过阀24进入。然而，一旦活塞30通过缸体口26a和26b，则口26a和26b允许空气进入到活塞14和延伸部22内。当此空气被允许进入时，缸体14内的真空被解除且阀24开始关闭。
活塞30的动量-和先前通过在B方向延伸促动器12所造成的弹簧力-导致弹簧28经过其静止位置且靠近延伸位置。最终，弹簧28上的回复力减慢了活塞30的延伸直至活塞30变为静止。弹簧28的回复力然后导致活塞30在B方向移动回且进一步***到缸体14内。当活塞30开始返回时，来自缸体14的空气最初被允许从缸体口26a和26b逃逸。然而，一旦活塞30到达缸体口26a和26b，空气不再能从这些缸体口26a和26b逃逸且在缸体14和延伸部22内建立了压力。当压力增加时，单向阀24关闭从而防止空气从缸体14或延伸部22逃逸。因此，空气受限在缸体14和延伸部22内。
当活塞30继续移动回到缸体14内时，空气在缸体14内进一步压缩从而导致活塞减速。这继续直至空气的压缩使活塞30停止，在此点处弹簧28略微地被再压缩。一旦活塞30停止，则弹簧力再次起作用且将活塞30在方向A上略微延伸。当活塞30再延伸时，允许空气通过单向阀24进入缸体14和延伸部22。一旦活塞30再次开始在B方向移动，则阀24关闭且缸体14和延伸部22内的空气压缩从而导致活塞30进一步减速。此过程继续直至弹簧28到达其静止(或平衡)点，其中刺血设备10到达其静止位置，如在图2中示出。
通过利用压缩空气阻尼***，防止或抑制当活塞30返回到缸体14内时弹簧28过压缩很多。略微地再压缩的弹簧28不导致活塞30再延伸足以再穿刺检测主体皮肤。因此，通过利用压缩空气阻尼***，防止或抑制了对检测主体的多次穿刺-且防止或抑制了与此相关的疼痛。
因为如所描述的与使用压缩空气有关的迅速的阻尼，为活塞30和刺血设备10的设计提供了很大的灵活性。本发明的阻尼***允许利用延长的活塞30，因为使活塞30减速所要求的距离缩短。使用延长的活塞允许当穿刺检测主体的皮肤时活塞的更大的部分保持在缸体内。这降低了活塞、接附的柱塞壳和***到柱塞壳内的刺血针的侧向运动。因此，实现了直线性更好的穿刺，这有助于防止或抑制撕破检测主体的皮肤。
根据本发明的一个实施例，刺血设备10不包括缸体口26a和26b。在此实施例中，弹簧28从其延伸位置到其静止位置的返回更进一步地被减缓，因为空气在弹簧28返回时立即开始压缩。
替代实施例A
刺血设备包括：
包括阀的缸体，阀适合于允许空气流入到缸体内，缸体进一步形成了孔；
适合于在其内安放刺血针的柱塞壳；
适合于在缸体内移动的活塞，活塞适合于抑制位于缸体内的空气的大部分在缸体和活塞之间逃逸，活塞接附到柱塞壳；
位于缸体内的弹簧，弹簧与柱塞壳相对地位于邻近于活塞；和
包括内轴的促动器，其中促动器的内轴通过形成在缸体内的孔延伸到缸体内，内轴与柱塞壳相对地接附到活塞上。
替代实施例B
根据实施例A的刺血设备，其中缸体包括从它延伸的延伸部，单向吸入阀位于延伸部的部分内。
替代实施例C
根据实施例A的刺血设备，刺血设备进一步包括适合于刺穿检测主体皮肤的刺血针。
替代实施例D
根据实施例A的刺血设备，其中阀是单向阀。
替代实施例E
根据实施例A的刺血设备，其中缸体进一步包括至少一个缸体口，该至少一个缸体口适合于允许空气流入缸体和从缸体流出。
替代实施例F
根据实施例E的刺血设备，其中缸体进一步包括第二缸体口，该第二缸体口适合于允许空气流入缸体和从缸体流出。
替代实施例G
根据实施例F的刺血设备，其中该至少一个缸体口和第二缸体口相对于缸体近似地相互相对地定位。
替代实施例H
根据实施例A的刺血设备，其中当在与弹簧相对的方向施加力时促动器适合于压缩弹簧。
替代过程I
一种用于使用刺血设备的方法，方法包括如下动作：
提供刺血设备，刺血设备包括：
(i)包括阀的缸体，阀适合于允许空气流入到缸体内，缸体进一步形成了孔；
(ii)适合于在其内安放刺血针的柱塞壳；
(iii)适合于在缸体内移动的活塞，活塞接附到柱塞壳；
(iv)位于缸体内的弹簧，弹簧与柱塞壳相对地位于邻近于活塞，弹簧适合于在第一方向和第二方向移动活塞，弹簧具有至少静止位置、准备位置和延伸位置，准备位置在准备位置和延伸位置之间，和
(v)包括内轴的促动器，其中促动器的内轴通过形成在缸体内的孔延伸到缸体内，内轴与柱塞壳相对地接附到活塞上；
将弹簧从静止位置压缩到准备位置；
释放弹簧，释放允许弹簧扩张，扩张的弹簧将发射力在第一方向施加到活塞上直至弹簧到达其延伸位置，其中弹簧将回复力在第二方向施加到活塞上直至弹簧到达其静止位置；
当活塞在第一方向移动时在缸体内形成真空；
当活塞在第一方向移动时允许空气通过阀进入到缸体内且解除了形成在缸体内的真空；
当弹簧返回到其静止位置且活塞在第二方向移动时抑制空气从缸体逃逸；
压缩缸体内的空气以使活塞在第二方向的移动减速。
替代过程J
根据过程I的方法，其中柱塞壳包括刺血针。
替代过程K
根据过程J的方法，进一步包括在压缩缸体内的空气前以刺血针刺穿检测主体的皮肤的动作。
替代过程L
根据过程I的方法，其中缸体提供有至少一个缸体口，缸体口适合于在压缩缸体内的空气前允许空气进入缸体。
替代过程M
根据过程I的方法，进一步包括抑制活塞在缸体内的侧向移动。
虽然本发明容许了多种修改和替代形式，但在此通过附图中的例子示出了且详细地描述了它的特定的实施例和方法。然而，应理解的是不意图于将本发明限制为所披露的特定的形式和方法，而相反本发明覆盖了所有落在由附带的权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的修改、等价物和替代物。

Claims (13)

1.一种刺血设备，其包括：
包括阀的缸体，阀适合于允许空气流入到缸体内，缸体进一步形成了孔；
适合于在其内安放刺血针的柱塞壳；
适合于在缸体内移动的活塞，活塞适合于抑制位于缸体内的空气的大部分在缸体和活塞之间逃逸，活塞接附到柱塞壳；
位于缸体内的弹簧，弹簧与柱塞壳相对地位于邻近于活塞；和
包括内轴的促动器，其中促动器的内轴通过形成在缸体内的孔延伸到缸体内，内轴与柱塞壳相对地接附到活塞上。
2.根据权利要求1所述的刺血设备，其中缸体包括从它延伸的延伸部，单向吸入阀位于延伸部的部分内。
3.根据权利要求1所述的刺血设备，刺血设备进一步包括适合于刺穿检测主体皮肤的刺血针。
4.根据权利要求1所述的刺血设备，其中阀是单向阀。
5.根据权利要求1所述的刺血设备，其中缸体进一步包括至少一个缸体口，该至少一个缸体口适合于允许空气流入缸体和从缸体流出。
6.根据权利要求5所述的刺血设备，其中缸体进一步包括第二缸体口，该第二缸体口适合于允许空气流入缸体和从缸体流出。
7.根据权利要求6所述的刺血设备，其中该至少一个缸体口和第二缸体口相对于缸体近似地相互相对地定位。
8.根据权利要求1所述的刺血设备，其中当在与弹簧相对的方向施加力时，促动器适合于压缩弹簧。
9.一种用于使用刺血设备的方法，该方法包括如下动作：
提供刺血设备，该刺血设备包括：
(i)包括阀的缸体，阀适合于允许空气流入到缸体内，缸体进一步形成了孔；
(ii)适合于在其内安放刺血针的柱塞壳；
(iii)适合于在缸体内移动的活塞，活塞接附到柱塞壳；
(iv)位于缸体内的弹簧，弹簧与柱塞壳相对地位于邻近于活塞，弹簧适合于在第一方向和第二方向移动活塞，弹簧具有至少静止位置、准备位置和延伸位置，准备位置在准备位置和延伸位置之间，和
(v)包括内轴的促动器，其中促动器的内轴通过形成在缸体内的孔延伸到缸体内，内轴与柱塞壳相对地接附到活塞上；
将弹簧从静止位置压缩到准备位置；
释放弹簧，释放允许弹簧扩张，扩张的弹簧将发射力在第一方向施加到活塞上直至弹簧到达其延伸位置，其中弹簧将回复力在第二方向施加到活塞上直至弹簧到达其静止位置；
当活塞在第一方向移动时在缸体内形成真空；
当活塞在第一方向移动时允许空气通过阀进入到缸体内且解除了形成在缸体内的真空；
当弹簧返回到其静止位置且活塞在第二方向移动时，抑制空气从缸体逃逸；
压缩缸体内的空气以使活塞在第二方向的移动减速。
10.根据权利要求9所述的方法，其中柱塞壳包括刺血针。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括在压缩缸体内的空气前以刺血针刺穿检测主体的皮肤的动作。
12.根据权利要求9所述的方法，其中缸体提供有至少一个缸体口，缸体口适合于在压缩缸体内的空气前允许空气进入缸体。
13.根据权利要求9所述的方法，进一步包括抑制活塞在缸体内的侧向移动。
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