CN101772321B - 穿刺器 - Google Patents

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Abstract

一种穿刺器(10)，包括针组件(44)、用于沿轴向引导毂(42)的毂通道(16)、与毂通道(16)连通并具有远侧端部开口(18a)用于允许针(40)的尖端经远侧端部开口瞬间伸出的针通道(18)、具有连接到毂(42)的第一连接部(52)并在初始状态沿着离开毂(42)的方向向后倾斜的两个臂(46)、连接于臂(46)的第二连接部(54)并向后延伸的推杆(48)、用于向后推推杆(48)的推动器(50)以及比臂(46)更靠近远侧端部设置用于在臂(46)运动时抵靠部分臂(46)的支点构件(24)。当推杆(48)被推动器(50)向前推时，臂(46)向前推针组件(44)，随后使其部分抵靠支点构件(24)并转动，而向后拉针组件(44)。

Description

穿刺器
技术领域
本发明涉及一种包括针的穿刺器，用于瞬间将针伸出而用针穿刺人的皮肤。
背景技术
糖尿病患者一般都被建议通过自己测量血糖水平进行日常的糖尿病自我管理。血糖水平可以用血液成分测量装置来测量。根据一种血液成分测量装置，其装有浸渍了试剂的试纸，试剂根据与试纸接触的血样中含有的葡萄糖量会发生颜色变化。在操作中，血样被施加到试纸上，试剂发生的颜色变化程度用光学方法进行测量，以确定血样中的血糖水平。然后显示出确定的血糖水平。另一种血液成分测量装置采用电化学传感器来测量血样的血糖水平。
为了使糖尿病患者对自己的血液进行取样，糖尿病患者使用配备了穿刺针头的穿刺器，该穿刺针头具有能沿轴向运动的针。穿刺针头以可去除的方式安装在穿刺器上，将来自弹性体的推力施加给里面的针，造成针瞬间伸出并穿刺患者的皮肤(例如手指、手掌、臂等)，由此用于让少量血液流出来。穿刺之后，针被回复机构收回。
一般来说，穿刺器与安装在其上面的穿刺针头一起使用，而且穿刺针头使用后被扔掉。虽然医院和诊所根据患者数量和血糖测量频率有大量的穿刺针头备用，但是，有相对少量的穿刺器可以使用。因此，如果很多患者需要同时测量血糖水平，那么，因为没有足够的穿刺器可以使用，所以所有的患者都可能比平常花更长的时间测量血糖水平。由于每次测量期间都要在穿刺器上安装穿刺针头和从穿刺器上取下穿刺针头，所以，存在着对更简单的穿刺器的需求。
第3795511号日本专利公开了一种简单的柳叶刀组件，其一体地组合有穿刺针头。所公开的柳叶刀组件使其不必在每次要获取血样时都要安装和取下穿刺针头。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够稳定地操作并且结构简单的穿刺器。
根据本发明的穿刺器包括：壳体；针组件，其能够运动地设置在所述壳体内并包括针和保持所述针的毂；毂通道，用于沿着轴向引导所述毂，所述毂通道设置在所述壳体中；针通道，其设置在所述壳体中并与所述毂通道连通，所述针通道具有用于允许所述针的尖端伸出去的远侧端部开口；至少一个臂，在其一端具有连接到所述毂的第一连接部，在其另一端具有第二连接部，所述臂在初始状态中从所述第一连接部向着所述壳体的近侧端部倾斜；推杆，其结合于所述第二连接部并向着所述近侧端部延伸；推动器，用于将所述推杆推向所述壳体的远侧端部；以及支点构件，用于在所述臂运动时抵靠所述臂的一部分，其中，当所述推杆被所述推动器推向所述远侧端部时，所述臂将所述针组件推向所述远侧端部，使其所述部分抵靠支点构件并绕着所述支点构件转动，使得所述臂从所述第一连接部向着所述远侧端部倾斜，由此将所述针组件向着所述近侧端部拉回。
利用上述穿刺器，所述针组件直接由所述推杆推动，不在中间借助于用来沿轴向偏置所述针组件的弹性体，能够稳定地穿刺皮肤，而且结构简单。在所述针穿刺皮肤后，所述臂绕着所述支点构件转动而从皮肤可靠地拉回所述针。上述提到的术语“壳体”是在广义上使用，表示用作穿刺器基座的构件。
推杆可包括片簧，其能够在推动器将推杆推向所述远侧端部时在臂所施加的力的作用下弹性变形。如果所述推杆包括片簧，那么它就不会妨碍所述臂的转动，因此允许所述臂更稳定地操作。当所述针组件结束其运动之后，所述针组件在所述推杆的弹性力作用下被弹性偏置而向后运动。
在初始状态，所述臂可以沿着离开所述毂的方向向着所述近侧端部倾斜，在所述推杆随着所述推动器受推而被推向所述远侧端部时，所述臂可绕着所述支点构件转动并沿着离开所述毂的方向向着所述远侧端部倾斜。
所述第一连接部和所述第二连接部中的至少一个可窄于所述臂，并在所述臂转动并改变其倾斜方向时能够塑性变形。如果所述第一连接部和所述第二连接部中的至少一个塑性变形，则所述推动器被稳定地保持在行程末端位置，不会往回移向所述初始位置。于是，能够防止所述穿刺器被再次使用。
所述毂在其近侧端部部分可包括基座，所述基座具有平行于所述臂转动平面的平表面，所述第一连接部在所述平面上与所述毂的纵向轴线隔开预定距离的位置处可转动地连接到所述基座。
所述推动器可包括凸或者凹接合部分，所述壳体包括当所述推动器在初始位置时接合所述接合部分的第一可接合部分和当所述推动器在行程末端位置时接合所述接合部分的第二可接合部分。
在所述初始位置，所述推动器的接合部分接合所述第一可接合部分，因此不会意外运动。当所述推动器被用力推向所述远侧端部时，所述接合部分脱离所述第一可接合部分，允许所述推动器和所述针组件强有力地向着所述远侧端部运动。所述针因此能够以一定速度穿刺皮肤。之后，所述接合部分与所述第二可接合部分接合，将所述推动器稳定地保持就位。
所述推动器可以能够运动地设置在所述壳体中形成的内腔中，并具有近侧端部，当所述推动器在初始位置时所述近侧端部从所述壳体伸出范围从5mm到30mm的距离，当所述推动器在行程末端位置时所述近侧端部从所述壳体伸出小于5mm的距离。利用这样的布局，穿刺器的使用者通过确认所述推动器伸出所述壳体的距离能容易地识别出该穿刺器是否已经用过。在所述穿刺器已经用过了之后，所述推动器被几乎整个插进所述壳体中，并防止被意外地向后拉出所述壳体。
所述针通道可以比所述毂通道窄，并在所述针通道和所述毂通道之间设置台阶，用于使毂的远侧端部表面抵靠在所述台阶上，以限制所述针组件的运动。所述台阶能够可靠且有效地限制所述针组件的运动，由此实现所述针穿刺皮肤的合适深度。
所述臂可包括两个臂，所述推杆可包括两个推杆，所述两个臂和所述两个推杆相对于所述毂的纵向轴线是对称的。所述两个臂和所述两个推杆提供了有很少部件的较为简单的结构，结构上对称，并且平衡得很好。
所述穿刺器可进一步包括用于偏置所述推动器将其推向所述远侧端部的偏置装置以及限制所述推动器受所述偏置装置偏置而向着所述远侧端部的运动并响应于击发器的操作而释放所述推动器的止动件。所述偏置装置允许使用者用较轻的力操作击发器使所述针穿刺皮肤。
所述壳体可以是中空的圆柱形，所述穿刺器可进一步包括保护帽，所述保护帽可去除地安装在所述壳体的远侧端部，用于将所述针保持并密封在所述针通道中。当安装上所述保护帽时，所述中空的圆柱形壳体能被高度密封，由此保持所述针无菌。
根据本发明的所述穿刺器提供了如下的优点。
所述针组件被所述推杆直接推动，中间没有用于沿轴向偏置所述针组件的弹性构件，能够稳定地穿刺皮肤，而且结构简单。所述针穿刺了皮肤后，所述臂绕着所述支点构件转动而将所述针可靠地从皮肤拉回来。
进一步，第3795511号日本专利中公开的柳叶刀组件看起来好像能够用单次操作执行穿刺。然而，在该柳叶刀组件的内部，就在穿刺之前需要压缩一个弹簧，然后穿刺被击发。如果该弹簧被事先压缩好，则弹簧性能趋于变差。尽管这样的两步操作能够避免弹性变差，但是，柳叶刀组件的内部结构变复杂了。相比之下，因为本发明的穿刺器不需要弹簧，所以弹性变差不会有影响，而且实现了简单结构。
从下面结合附图的描述中，本发明的上述以及其他目的、特征和优点会变得更加清楚。在附图中，以说明性例子的方式示出了本发明的优选实施方式。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的穿刺器的外部透视图；
图2是图1所示穿刺器的剖视图，显示其初始状态；
图3A是根据第一例子的壳体展开时的透视图；
图3B是根据第二例子的壳体的透视图；
图4是穿刺器可动构件的透视图；
图5是显示穿刺器抵靠在皮肤上的方式的示意图；
图6是毂抵靠台阶的穿刺器的剖视图；
图7是臂抵靠支点构件的穿刺器的剖视图；
图8是臂绕支点构件转动的穿刺器的剖视图；
图9是可动构件到达了其行程末端时的穿刺器的剖视图；
图10是根据本发明第二实施方式的穿刺器的透视图；
图11是图10所示穿刺器的剖视图，显示其初始状态；
图12是图11所示穿刺器的剖视侧视图；
图13是根据本发明第三实施方式的穿刺器的透视图，显示其初始状态；
图14A是显示根据第一变型的臂在其初始状态下的剖视图；
图14B是显示根据第一变型的臂到达了其行程末端时的剖视图；
图15是显示根据第二变型的臂的剖视图；
图16是变型后的穿刺器的远侧端部部分的放大剖视图，该穿刺器组合有用于调整针伸出的螺母；
图17是根据本发明第四实施方式的穿刺器的透视图；
图18是图17所示穿刺器的分解透视图，部分用剖视图表示；
图19是图17所示穿刺器的剖视图，显示处于准备好穿刺的状态下的穿刺器；
图20是图17所示穿刺器的剖视图，显示保护帽从穿刺器去除后针穿刺患者皮肤的方式；
图21是图17所示穿刺器的剖视图，其中臂抵靠支点构件并转动；
图22是图17所示穿刺器在推动器到达了其行程末端时的剖视图；
图23是根据本发明第五实施方式的穿刺器的透视图；
图24是图23所示穿刺器的分解透视图，部分用剖视图表示；
图25是图23所示穿刺器的剖视图，显示处于准备好穿刺的状态下的穿刺器；
图26是图23所示穿刺器的剖视图，显示保护帽从穿刺器去除后针穿刺患者皮肤的方式；
图27是图23所示穿刺器的剖视图，其中臂抵靠支点构件并转动；以及
图28是图23所示穿刺器在可动构件到达了其行程末端时的剖视图。
具体实施方式
下面将参照附图中的图1～图28描述根据本发明优选实施方式的穿刺装置。图1中箭头X1指示的方向指向穿刺器的前面(远侧端部)，而图1中箭头X2指示的方向指向穿刺器的后面(近侧端部)。
如图1～图9所示，根据本发明第一实施方式的穿刺器10包括壳体12、可运动地设置在壳体12中的可动构件14、和保护帽15。壳体12用作穿刺器10的基座，具有薄的五边形形状的本体，该本体包括基本上为方形的后面部分12a和锥形的前面部分12b。穿刺器10除了后述的针40之外可用树脂(例如聚丙烯或者聚乙烯)或者金属制成。壳体12具有远侧端面12c，远侧端面12c具有用于抵靠患者皮肤的合适面积。
如图2所示，前面部分12b具有沿轴向贯通形成的毂通道16和针通道18。针通道18具有开口于远侧端面12c处的远侧端部开口18a和与毂通道16连通的后端部。针通道18的直径小于毂通道16，在针通道18和毂通道16之间设置了台阶20。
后面部分12a具有由沿四个方向包围的壁形成的内腔22。内腔22具有与毂通道16连通的前中心端部和向后开口的后端部。后面部分12a具有前壁，前壁限定内腔22的前端部，并包括在毂通道16的相对两侧从前壁中相应部分稍向后伸出的两个支点构件24。每一个支点构件24都有在平面视图看为半圆形横截面形状的后端部。
内腔22的侧壁22a每个都包括其中形成的在内腔22开口后端部附近的第一凹部(第一可接合部分)26和其中形成的在基本上轴向中心位置处的第二凹部(第二可接合部分)28。除第一凹部26和第二凹部28外，侧壁22a具有平滑的表面。
如图3A所示，根据第一例子，壳体12包括通过短的可弯曲构件32相互连结起来的两个对称构件30。对称构件30能绕着可弯曲构件32合在一起。如图3B所示，根据第二例子，壳体12包括含有毂通道16、针通道18和内腔22的主体34以及放置在主体34上的盖36。主体34和盖36可以用类似于图3A所示的可弯曲构件32的构件相互连结在一起。
如图2和图4所示，可动构件14包括含有针40和保持针40的毂42的针组件44、相对于毂42的纵向轴线C具有对称形状的一对臂46和一对推杆48以及用于向前推推杆48的推动按钮(推动器)50。由于可动构件14具有两个臂46和两个推杆48，所以，臂46和推杆48的数量较少，结构简单，而且由于它们形状对称而平衡得很好。但是，可动构件14可以有单个的臂46和单个的推杆48，或者三个以上的臂46和三个以上的推杆48。如果可动构件14具有三个以上臂46和三个以上推杆48，则臂46和推杆48可以绕着毂42的纵向轴线C相互间等角地间隔开。
针40包括中空针或者实心针，可以用例如不锈钢、铝或者钛等金属制造，或者用聚苯硫醚等硬树脂制造。推杆48具有用于推臂46和针组件44的足够机械强度，而且具有足以向外弯曲的弹性。于是，推杆48具有作为片簧的功能。当推杆48处于图2所示的初始状态，即使用前的存放状态时，推杆48没有弹性应变，因此即使推杆48保持存放很长时间，弹性力也不会减小。
针40用来穿刺患者皮肤，被设置在针组件44的前面部分中。在图2所示的初始状态中，针40的尖端插进针通道18中。
每个臂46都包括位于连接到毂42的一端的第一连接部52和位于连接到推杆48的远侧端部的另一端的第二连接部54。在初始状态，臂46沿着向后的方向向外伸展，并沿着离开毂42的纵向轴线C的相应方向向后倾斜。臂46针对毂42的纵向轴线C倾斜的角度θ1例如大约为50°。
臂46具有在第一连接部52处形成在其后表面上的相应凹部56和在第二连接部54处形成在其前表面上的相应凹部58。因此，第一连接部52和第二连接部54比臂46的其余部分窄。
推杆48的远侧端部连结到相应的臂46。推杆48基本上平行于毂42的纵向轴线C地向后延伸，并且相应的后端部连结到推动按钮50的前表面。推杆48与侧壁22a适当地分开。
推动按钮50基本上封闭内腔22的后面开口。在初始状态中，只有推动按钮50的前端部部分插进内腔22中。推动按钮50插进内腔22中的前端部部分在其相对的两个外侧具有一对突起(接合部分)60，在初始状态中这对突起60接合在相应的第一凹部26中。推动按钮50具有后端部，后端部从壳体12伸出一定距离并具有圆弧形拐角，允许人手容易地操作推动按钮50。推动按钮50的后端部从壳体12伸出的距离在5mm～30mm的范围中，用来允许人手容易地操作推动按钮50。
可动构件14具有其中限定的由毂42、臂46、推杆48和推动按钮50围着的空间61。
保护帽15包括插进毂通道16和针通道18中并盖住针40的管状构件62以及连接到管状构件62前端的突出件64。管状构件62具有锥形的后端部，后端部通过熔合、粘合等方式固定到毂42的前端面。针40具有通过夹物模压密封在管状构件62中的针头部分。毂42和保护帽15可以一体模制。保护帽15用γ射线、电子束等照射，以对管状构件62中的针40进行消毒。
下面将描述这样构成的穿刺器10的操作。
首先扭转突出件64将管状构件62从毂42上拧下来，于是将保护帽15从壳体12上去掉。
接着，如图5所示，手持壳体12，将远侧端面12c抵靠在患者皮肤70上，然后将推动按钮50推进内腔22中。这时，将前面部分12b拿在食指和中指之间的同时，可以用拇指推入推动按钮50。壳体12可以有作为手指止动件的一些凸起。
当推动按钮50被推入时，可动构件14开始时不动，因为突起60接合在第一凹部26中。当施加更大的力推推动按钮50时，突起60被迫移出第一凹部26。因为推动按钮50是在更大力作用下被推动并且壁22a没有阻碍突起60运动的事物，所以，可动构件14迅速向前运动。相应地，可动构件14确保了针40需要的一定穿刺速度。
如图6所示，当可动构件14向前运动时，针40的尖端伸出壳体12的远侧端面12c并穿刺皮肤。具体地说，针组件44没有沿轴向受到弹性体的偏置，而是由推杆48直接推动而使针40稳定地穿刺皮肤。当毂42接合台阶20并由此停止时，针40伸出远侧端面12c的距离受到限制。因此，针40穿刺皮肤70到合适深度。
如图7所示，当毂42接合台阶20时，针组件44和可动构件14一起停止向前运动。由于推动按钮50被继续推入，所以，臂46和推杆48进一步向前移动，使臂46的前表面与支点构件24抵靠。支点构件24在与凹部56相反的侧面上的第一连接部52附近接合臂46的前表面。
如图8所示，随着推动按钮50被进一步推入，推杆48和推动按钮50进一步向前运动，于是臂46绕着支点构件24转动。这时，臂46顺利地绕着支点构件24转动，因为支点构件24的后端部是半圆形横截面形状。
因为支点构件24在毂42附近接合臂46，所以，臂46总体上绕着第一连接部52转动，造成第二连接部54绕着第一连接部52作圆弧运动。推杆48的远侧端部被推向外面。这时，推杆48作为片簧，绕着推杆48的后端部弹性向外弯曲。由于推杆48用作片簧，所以，它们不阻碍臂46的转动，而是使臂46稳定运动。
当臂46转动时，应力集中在窄的第一连接部52和第二连接部54，使得第一连接部52和第二连接部54塑性变形超出弹性范围。
紧挨着毂42定位的支点构件24分别与毂42隔开一定距离L(见图7)。当第二连接部54向前运动时，第一连接部52向后运动，因为臂46绕着支点构件24枢转。针组件44这时开始向后运动。
如图9所示，当推杆48和推动按钮50和可动构件14一起进一步向后运动时，臂46绕着支点构件24进一步枢转。当突起60接合在第二凹部28中时，推动按钮50到达其行程的末端并停止运动。
这时，臂46沿着各自离开毂42的纵向轴线C的方向向前倾斜。针组件44被充分收回而将针40拉出皮肤70进入针通道18。由于臂46绕着支点构件24转动向后拉回针组件44，所以，针40被可靠地拉出皮肤70。臂46以例如大约60°角θ2相对于毂42的纵向轴线C倾斜。当针组件44被完全收回时，毂42进入足以容纳毂42和推动按钮50的空间61。所以，针组件44不会与推动按钮50干扰。
当臂46绕着支点构件24转动时，第二连接部54向着毂42的纵向轴线C稍稍移动，而推杆48也朝着毂42的纵向轴线C稍稍向后移动。尽管从推杆48施加到臂46的弹性力减小了，但是这个力的大小足以保持针组件44被推向后面。
这时，第一连接部52和第二连接部54已塑性变形，并可能甚至发生了一些裂纹。所以，它们的弹性力显著减小到臂46不能再恢复其初始姿态即针组件44不能再被向后推回的程度，使得臂46和针组件44稳定地维持收回。由于第一连接部52和第二连接部54没有完全断裂，所以它们继续将针组件44保持在壳体12内。推动按钮50被防止拉出来再次使用该穿刺器10。
推动按钮50几乎全部或完全地插进内腔22中，因此以后不会被不小心地操作。当推动按钮50到了其行程末端时，其完全插在内腔22中或者其后端部伸出内腔22小于5mm的距离，使得推动按钮50不能被往回拉出内腔22。使用者简单地通过看推动按钮50伸出壳体12有多少，就可容易地识别出该穿刺器10是处于使用前的状态还是使用后的状态。
由于凹部56形成在臂46的第一连接部52处的后表面上，所以，当臂46绕着支点构件24转动时，凹部56的端部56a离开毂42运动，并被保持不与毂42干涉。由于凹部58形成在臂46的第二连接部54处的前表面上，所以，当臂46绕着支点构件24转动时，凹部58的端部58a离开推杆48运动，并被保持不与推杆48干涉。
图2、6、7、8、9中所示的穿刺动作在非常短的时间内完成，因此，针40的尖端从针通道18的远侧端部开口18a瞬间伸出。
当皮肤70被针40穿刺时，少量的血流出皮肤70并被取样。用未示出的血糖仪等分析样血，测量血液成分。穿刺器10用后被扔掉。由于针40完全收回在针通道18内，所以在穿刺器10被扔掉时不会有被任何人碰到的危险。
根据该第一实施方式的穿刺器10提供了如下优点。穿刺器10不含有用于偏置针组件44进行轴向运动的弹性体。代之的是，针组件44由推杆48和臂46直接向外推，使针40稳定地穿刺皮肤70。由于针组件44由推杆48和臂46直接向外推，所以，穿刺器10内不需要用来沿轴向压缩弹性体并随后击发弹性构件释放其能量来推针组件44的机构。所以，穿刺器10结构比较简单。针40穿刺皮肤70后，臂46绕着支点构件24转动，拉回针组件44，以由此将针40可靠地从皮肤70拉出。
由于结构简单的穿刺器10能够批量生成，所以，它便宜并适合于用作一次性产品。穿刺器10基本上是由两个部件构成的，即可动构件14和保护帽15的合成组件以及壳体12。所以，穿刺器10由少量零件构成，结构简单，并易于组装。
推动按钮50可以具有凹部来取代突起60，而壳体12可具有突起来取代第一、第二凹部26、28。壳体12可具有通气孔，以用以允许可动构件14在里面顺利地运动。
下面将参照图10～图12描述根据本发明第二实施方式的穿刺器100。穿刺器100的那些与根据第一实施方式的穿刺器10相同的零件用相同的附图标记表示，下面将不再详细描述。
如图10～12所示，根据第二实施方式的穿刺器100包括推动器102、用于偏置推动器102使其被向前推的囊(偏置装置)104、击发开关(击发器)106、以及保持推动器102防止向前运动并当按下击发开关106时释放推动器102以向前运动的止动件108。推动器102、囊104、击发开关106和止动件108用来执行根据第一实施方式的穿刺器10的推动按钮50的功能。根据第二实施方式的穿刺器100的其他细节基本上与根据第一实施方式的穿刺器10的相同。
壳体12包括盖住里面的内腔后端部的后端部壁12d。囊104被设置在推动器102和后端部壁12d之间的封闭空间中。推动器102在构成上与根据第一实施方式的穿刺器10的推动按钮50的前端部一样。两个推杆48连接到推动器102。后端部壁12d具有其中限定的中心孔，该中心孔在里面保持囊104的供气端口104a。医院中的压缩空气供给管110可去除地连接到供气端口104a。
止动件108具有连接到推动器102并从推动器102向前延伸的后端部。止动件108具有轻轻地接合壳体12的上壁中形成的第一上孔12e的端面的前端部。击发开关106具有连接到壳体12的后端部壁12d并从后端部壁12d向前延伸的后端部。击发开关106基本上盖住第一上孔12e。击发开关106设置在止动件108上方并沿着止动件108延伸。
壳体12还有第二上孔12f，其形成在壳体的上壁中，比第一上孔12e更靠近远侧端部。穿刺器100的使用者可通过第二上孔12f确认可动构件14的位置，看穿刺器100是在使用前状态还是使用后状态。穿刺器100没有根据第一实施方式的穿刺器10的突起60、第一凹部26和第二凹部28。
穿刺器100的操作如下：首先，去掉保护帽15，然后将压缩空气供给管110连接到供气端口104a，以将压缩空气引入囊104中，由此给囊104充压。当囊104充压时，它向前偏置推动器102。但是，因为止动件108接合第一上孔12e的端面，所以，推动器102保持不动。
接着，使用者拿着壳体12，将远侧端面12c抵靠在皮肤70上，然后压击发开关106。击发开关106被弹性压下，使止动件108脱离与第一上孔12e端面的接合。可动构件14被释放并被膨胀的囊104迅速向前推，使针40穿刺皮肤70。之后，臂46绕着支点构件24转动，将针40从皮肤70拉回进入针通道18中。
穿刺器100提供与根据第一实施方式的穿刺器10相同的优点。而且，推动器102由囊104推动，击发开关106可用很轻的力操作。
就使用空气压力推推动器102而言，囊104可以用膜片或者气动执行装置(bellophragm)代替。密封件可以绕着推动器102装配并被可滑动地保持接触壳体12的内壁表面，这样，推动器102和壳体12合起来作为活塞-缸机构操作。
下面将参照图13描述根据本发明第三实施方式的穿刺器200。穿刺器200的那些与根据第一、第二实施方式的穿刺器10、100相同的零件用相同的附图标记表示，下面将不再详细描述。
如图13所示，穿刺器200包括推动器202、设置在推动器202中的主磁体(偏置装置)204以及在壳体12的前面部分12b中对称设置的一对辅助磁体(偏置装置)206。两个推杆48象穿刺器10的推动按钮50一样连接到推动器202。穿刺器200包括击发开关106、止动件108、后端部壁12d、第一上孔12e和第二上孔12f，象穿刺器100一样。
主磁体204和辅助磁体206的取向是，它们的N极和S极彼此相对，通过磁力相互吸引，因此用于偏置推动器202使其被推向前面。
穿刺器200的操作如下：在通常情况下推动器202在来自主磁体204和辅助磁体206的磁力作用下被偏置而向前运动。但是因为止动件108接合第一上孔12e的端面，所以推动器202被保持不动。当使用者拿着壳体12，将远侧端面12c靠在皮肤70上，然后压击发开关106时，止动件108被释放脱离与第一上孔12e端面的接合，因此可动构件14被释放并被向前推，使得针40穿刺皮肤70。之后，臂46绕着支点构件24转动，将针40从皮肤70拉回进入针通道18。
穿刺器200提供与根据第二实施方式的穿刺器100相同的优点。而且，穿刺器200不需要压缩空气源等外部动力源，因为通常情况下推动器202在来自主磁体204和辅助磁体206的磁力作用下被向前偏置。
穿刺器200的壳体12可以有孔，用于在主磁体204到达其行程末端后将辅助磁体206和主磁体204经过孔去除。
下面将描述穿刺器10、100、200的变型。
根据图14A所示的第一变型，臂46的第一连接部52可转动地支承在毂42上。当臂46绕第一连接部52转动时，第二连接部54象图14B所示那样塑性变形。
作为替换方式，第二连接部54可以可转动地支承在推杆48上，第一连接部52可塑性变形。换言之，只要至少第一连接部52或者第二连接部54能够塑性变形，可动构件14就能够被稳定地保持在其行程末端。
根据第二变型，如图15所示，臂46的第一连接部52可转动地支承在毂42上，第二连接部54可转动地支承在推杆48上。
图16显示了另一种变型的穿刺器，其中，远侧端面12c设有螺纹连接在前面部分12b的远侧端部上的螺母250。当螺母250绕其自身轴线转动时，远侧端面12c和台阶20之间的距离被改变，以调整针40从远侧端面12c伸出的距离。螺母250可具有分度机构，用于绕着其自身轴线将其自己设定到若干角位置。可以采用各种其他机构的任意一种来调整针40伸出远侧端面12c的距离。
下面将参照图17～图22描述根据本发明第四实施方式的穿刺器300。穿刺器300的那些与根据第一、第二、第三实施方式的穿刺器10、100、200相同的零件用相同的附图标记表示，下面将不再详细描述。
如图17～22所示，穿刺器300包括本体302、可移动地设置在本体302中的毂保持器304、被保持在毂保持器304的一端并支承针40的毂306、用于向前推毂保持器304的推动器308、用于将施加到推动器308的压力传递给毂保持器304的连杆机构310以及安装在本体302上的保护帽312。
本体302是中空的基本上为圆柱形的结构，具有针40插在里面的锥形的前端部分302a和直径大于前端部分302a的后端部分302b。推动器308部分地从后端部分302b露出来。
本体302具有毂通道314和形成在前端部分302a中并沿轴向延伸穿过前端部分302a的针通道316。针通道316具有开口在本体302的前端部分302a处的一个端部和与毂通道314连通的一个相对端部。针通道316的直径小于毂通道314，第一台阶318设置在针通道316和毂通道314之间。
本体302的后端部分302b具有在其中形成的内腔320，推动器308插在内腔320中。内腔320经过在本体302内居中形成的保持器孔322与毂通道314连通。内腔320为圆形横截面形状，并在后端部分302b处开口。保持器孔322为基本上矩形横截面形状，毂保持器304可移动地设置在保持器孔322中。第二台阶324设置在保持器孔322和毂通道314之间。
本体302的后端部分302b中有按照沿周向相等隔开的角间隔形成的多个导向沟槽326。推动器308有后面要描述的多个突起328，这些突起328分别插在导向沟槽326中。导向沟槽326沿由箭头X1、X2指示的本体302的轴线方向有预定长度。本体302的内腔320经过导向沟槽326与本体302的外面连通。
一对支点构件330a、330b与本体302的轴线对齐地设置在保持器孔322的内壁表面上。支点构件330a、330b从毂通道314侧的内壁向后延伸预定距离，并具有半圆形横截面形状的端部。支点构件330a、330b以彼此相对的关系设置在置于保持器孔322内的毂保持器304两侧。
一对导槽332形成在保持器孔322的另外的内壁表面中，在与支点构件330a、330b沿角向相隔90°的相应位置上。导槽332沿着本体302的轴向延伸。
毂保持器304包括具有基本上为矩形形状的基座334和从基座334沿轴向向前伸出的中空圆柱形毂支承件336。基座334具有设置在其相应的相对侧表面上并从其沿侧向伸出的导轨338。导轨338可滑动地分别接合在导槽332中，用以沿着箭头X1、X2指示的方向轴向引导毂保持器304，不允许毂保持器304在本体302中绕其自身轴线转动。
基座334具有在基座334轴线两侧彼此沿侧向隔开预定距离的相应位置处贯通形成的一对臂孔340。连杆机构310包括两个臂350a、350b，这两个臂分别设置在基座334的上、下表面上，并具有枢转支承在臂孔340中的相应端部(后面描述)。
毂支承件336从基座334的前端部伸出。毂306具有装配在毂支承件336的前面端部中的后面端部，因此被毂支承件336支承。
推动器308包括圆柱形按钮342和从按钮342的前面端部伸出的一对推杆344a、344b。按钮342部分地装在本体302的内腔320中。多个突起328设置在按钮342的外周表面上，并分别插进本体302的导向沟槽326中。由于导向沟槽326沿着本体302的轴线方向延伸，所以推动器308沿着箭头X1、X2指示的轴线方向可移动地受到引导。
推杆344a、344b相对于按钮342的中心偏离，并从按钮342沿轴向直线伸出预定距离。具体地说，如图18所示，推杆344a、344b沿着箭头A指示的方向在按钮342中心两侧竖向彼此隔开预定距离，并还沿着箭头B指示的方向在按钮342中心两侧横向彼此隔开预定距离。
推杆344a、344b在其远侧端部上具有相应的宽支承件346。臂350a、350b的另外端部可枢转地支承在相应支承件346上。如图18所示，支承件346具有垂直于推杆344a、344b并相互平行地竖直延伸经过支承件346而在其中形成的相应连杆孔348。
连杆机构310的臂350a、350b在其端部处具有相应的第一销352，在其另外端部处具有相应的第二销354。
第一、第二销352、354垂直于臂350a、350b的轴线伸出。第一销352沿一个方向伸出，第二销354沿相反方向伸出。第一销352分别插在毂保持器304的臂孔340中，第二销354分别插在推杆344a、344b的连杆孔348中。第一销352的功能是作为连接到毂保持器304的第一连接部，第二销254是用作连接到推杆344a、344b的第二连接部。
当穿刺器300处于准备好穿刺的状态时，即在用穿刺器300穿刺皮肤70之前，如图19所示，臂350a、350b以彼此交叉的关系在毂保持器304一侧一个地设置。
保护帽312保护插在针通道316中并盖住针40的管状构件356以及连接到管状构件356前面端部的突出物358。管状构件356插进并装配在针通道316中。管状构件356可以通过熔合、粘合等固定到针通道316。保护帽312用γ射线、电子束等照射，以对管状构件356中的针40进行消毒。
穿刺器300的操作如下：在图19所示的准备好穿刺的状态中，扭转保护帽312的突出物358，以释放管状构件356脱离与本体302的配合，由此去掉保护帽312。
接着，用手拿着本体302将其前端部分302a抵靠在皮肤(未示出)上，然后沿着箭头X1指示的方向将推动器308的按钮342推向本体302。这时，在本体302的靠近前端部分302a的区域被保持在食指和中指之间的同时，用拇指将按钮342推入。
当推推动器308时，由于突起328接合内腔320的内壁表面，所以，推动器308的移动开始时受到一定程度的限制。随着施加到推动器308的推力增加，突起328移动脱离与内腔320的内壁表面的接合，并插进导向沟槽326中(见图20)。这时，沿着箭头X1指示的方向，推动器308被引导沿着本体302的轴线方向向着本体302的前端部分302a运动。
当推动器308如图20所示向着前端部分302a移动时，臂350a、350b可枢转地由推杆344a、344b支承，毂保持器304移向前端部分302a，沿着毂通道314和针通道316移动由毂保持器304所保持的毂306。这时，臂350a、350b不转动，但同推动器308和毂保持器304一致地移动。另外说明的是，臂350a、350b保持作为毂保持器304和推动器308之间的支柱。
毂保持器304只沿轴向移动，不会绕其自身轴线转动，因为其由接合在相应导槽332中的导轨338引导。
针40的尖端伸出本体302的前端部分302a并穿刺皮肤。具体地说，针40不由弹性体沿轴向偏置，而是在推动器308受推时由推杆344a、344b和毂保持器304直接推动。当毂306接合第一台阶318时，针40的轴向移动受到限制，这样，控制了针40伸出本体302的前面端部302a的距离。所以，针40穿刺皮肤到合适深度。
如图21所示，当推动器308被进一步推入时，臂350a、350b在推杆344a、344b的作用下绕着第二销354逐渐转动。臂350a、350b的转动将毂保持器304沿着箭头X2指示的方向拉向推动器308，因为臂350a、350b的基本上中心区域抵靠着支点构件330a、330b的端部，并绕着抵靠区域从臂350a、350b的初始角位置相对毂保持器304和推动器308转动。由毂保持器304保持的毂306沿着进入本体302的方向移动，将针40收回进针通道316中。
当臂350a、350b转动时，由于臂350a、350b被支点构件330a、330b限制不能沿本体302的轴线方向移动，所以，保持臂350a、350b端部的推杆344a、344b弹性变形，使得它们的支承件346向着保持器孔322的相对侧壁表面运动。
当推动器308如图22所示被进一步推进内腔320内时，推杆344a、344b的支承件346被进一步推进保持器孔322，而保持抵靠支点构件330a、330b的臂350a、350b进一步绕着第二销354转动，沿着箭头X2指示的方向将毂保持器304进一步拉向推动器308。当推动器308的端部抵靠内腔320和保持器孔322之间的边界处的台阶时，推动器308到达其行程的末端。这时，穿刺过程结束。
穿刺器300的本体302为中空的圆柱形形状。在穿刺器300使用之前，上面安装有保护帽312的本体302的前面端部部分302a是高度密封的。具体地说，里面装着针40的针通道316被高度气密密封，以在针40消毒后保持针40无菌。
在图示的本实施方式中，毂306和毂保持器304是相互分开的。但是，毂306和毂保持器304可以是一体地相互组合在一起。
下面将参照图23～图28描述根据本发明第五实施方式的穿刺器400。穿刺器400的那些与根据第一、第二、第三、第四实施方式的穿刺器10、100、200、400相同的零件同相同的附图标记表示，下面不再详细描述。
如图23～28所示，穿刺器400包括本体402、可移动地设置在本体402中的可动构件(推动器)404、调整可动构件404上的针40穿刺皮肤的深度的调整刻度盘406以及安装在本体402的前端部上的保护帽408。
本体402为中空的、基本上是圆柱形的结构，并在其前端部具有里面插针40的小直径部分410，在其后端部具有直径大于小直径部分410的大直径部分412。可动构件404部分的露出于本体402的后端部。小直径部分410和大直径部分412的直径基本上是不变的。小直径部分410具有带外螺纹的外周面414。
本体402具有沿轴向居中穿过小直径部分410的针通道416和形成在大直径部分412中的内腔418，可动构件404设置在内腔418中。本体402还有在针通道416和内腔418之间沿轴向形成在本体中的保持器孔420(毂通道)。可动构件404具有保持在保持器孔420中的基座432。小直径部分410具有在针通道416的端部处在小直径部分中形成的帽孔422。保护帽408部分地安装在帽孔422中。帽孔422在小直径部分410的远侧端部处朝外开口，并且直径大于针通道416。
大直径部分412包括环形脊424，环形脊424设置在内腔418的近侧端部处并稍稍径向向内伸出。可动构件404具有可滑动地接合环形脊424的外周面。
保持器孔420基本上为矩形横截面形状。一对支点构件426a、426b与本体402的轴线对齐地设置在保持器孔420的内壁表面上。支点构件426a、426b从针通道416侧的内壁表面向后延伸预定距离，并具有半圆形横截面形状的端部。一对导槽428形成在保持器孔420的内壁表面上，位于与支点构件426a、426b沿角向隔开90°的相应位置处。导槽428在箭头X1、X2指示的方向上沿着本体402的轴线方向延伸。
可动构件404包括含有针40和保持针40的毂429的针组件430、上面安装针组件430的基座432、一体连结到基座432的一对臂434a、434b、一体连结到相应臂434a、434b的一对推杆436a、436b以及用于向前推推杆436a、436b的推动按钮438。
臂434a、434b包括在一端连结到基座432的相应的第一连接部440和在另一端连结到推杆436a、436b的远侧端部的相应的第二连接部442。在准备好穿刺的状态中，臂434a、434b相对可动构件404的轴线倾斜一定角度，并以相互交叉的关系设置，其中，基座432位于臂434a、434b之间，如图25所示。
臂434a、434b具有在第一连接部440处形成于其后表面中的相应凹部444和在第二连接部442处形成在其前表面中的相应凹部446。所以，第一连接部440和第二连接部442比臂434a、434b的其余部分窄。
推杆436a、436b伸出于按钮438的端面并沿着可动构件404的轴线方向延伸。臂434a、434b的第二连接部442分别连接到推杆436a、436b的远侧端部。
按钮438靠近内腔418的开口设置，其端部当穿刺器400处于准备好穿刺的状态中时伸出于内腔418(见图25)。按钮438的连接于推杆436a、436b的另一端在其外周面上有环形脊448。当环形脊448靠着形成于内腔418内的环形脊424装配时，包括按钮438的可动构件404被限制轴向移动，含有针40的内部空间在使用前保持无菌。
调整刻度盘406为环形形状，包括螺纹连接在本体402的小直径部分410上的内部带螺纹的内周面450。调整刻度盘406在其外周面上有刻度线452。当转动调整刻度盘406时，其沿着箭头X1、X2指示的方向在小直径部分410上轴向运动。由于调整刻度盘406的前端部可相对于本体402的前端部向着远侧端部移动预定距离，所以，可以调整针40伸出于调整刻度盘406的前端部的距离。
保护帽408包括装配在本体402的帽孔422内的管状构件454和连结到管状构件454用于当要去除保护帽408时进行握持的握持部456。管状构件454为中空有底的圆柱体形式，当保护帽408安装在本体402上时，在管状构件454中装针40的一部分。在保护帽408安装在本体402上的状态中，穿刺器400用γ射线、电子束等照射，以对管状构件454中的针40进行消毒。
穿刺器400的操作如下：在图25所示的准备好穿刺的状态中，扭转保护帽408的握持部456以释放管状构件454脱离与本体402的接合，由此去除保护帽408。
接着，用手拿着本体402，将前端部抵靠皮肤(未示出)，然后沿着箭头X1指示的方向将可动构件404的按钮438推向本体402。按钮438的环形脊448脱离与本体402的环形脊424的接合，并***进内腔418内。这时，可动构件404沿着箭头X1指示的其轴线方向被引导向本体402的前端部分(参照图26)。
如图26所示，随着可动构件404沿着箭头X1指示的方向移向本体402的前端部分，安装在基座432上的毂429在针通道416和帽孔432中并沿着针通道416和帽孔432移动。这时，可动构件404只沿着轴向移动，不会绕其自身轴线转动，因为其由接合在相应导槽428中的导轨338引导。
针40的尖端伸出于本体402的前端部分并穿刺皮肤。具体地说，针40没有受到弹性体的轴向偏置，而是在推可动构件404时由推杆436a、436b和臂434a、434b直接推动。通过抵靠在基座432上，保持器孔420的壁表面限制针40的轴向移动。
如图27所示，当推动器404被进一步推入时，臂434a、434b的基本上中心的区域抵靠支点构件426a、426b，而且臂434a、434b绕着抵靠区域逐渐转动，从而使第一连接部440向着本体402的近侧端部运动，使第二连接部442向着本体402的远侧端部运动。随着臂434a、434b的转动，基座432沿着箭头X2指示的方向被拉向按钮438，将由基座432保持的毂429移进本体402内，由此将针40收回进本体402的针通道416内。这时，推杆436a、436b的远侧端部相互背离地向外弹性弯曲。
当可动构件404如图28所示被进一步推进内腔418中时，因为臂434a、434b抵靠着支点构件426a、426b，所以，臂434a、434b的第二连接部442由推杆436a、436b向着本体402的前端部分推入，而臂434a、434b的第一连接部440沿着箭头X2的方向被拉向按钮438，该方向与推第二连接部442的方向相反。基座432沿着箭头X2指示的方向朝按钮438进一步运动，使毂429和针40向着按钮438沿针通道416运动。
当按钮438的端部抵靠内腔418和保持器孔420之间的边界处的台阶时，按钮438到达其行程末端。这时，穿刺过程结束。
由于按钮438的环形脊448完全插在内腔418中，所以，在穿刺结束后按钮438不会意外地越过环形脊424被取出内腔418。如果在保持器孔420附近的内腔418的内周面上提供第二环形脊用于与环形脊448接合，那么，能更有效地防止按钮438被取出内腔418。
当本体402是中空的基本为圆柱形的结构时，上面安装保护帽408的本体402的前端部分和里面装配按钮438的本体402的后端部分在使用穿刺器400前高度密封。结果，针40在消毒后维持无菌。
与根据第四实施方式的穿刺器300的臂不同，臂434a、434b被构建为可动构件404的一体部件。所以，穿刺器400由数量少的部件制造，因此能以数量少的组装步骤进行组装。
尽管详细地显示和描述了本发明的一些优选实施方式，但是，应该明白，这里可以做出各种改变和变型，而不会脱离权利要求的范围。

Claims (11)

1.一种穿刺器，包括：
壳体(12)；
针组件(44)，所述针组件(44)能够运动地设置在所述壳体(12)内并包括针(40)和保持所述针(40)的毂(42)；
毂通道(16)，用于沿着轴向引导所述毂(42)，所述毂通道(16)设置在所述壳体(12)中；
针通道(18)，所述针通道(18)设置在所述壳体(12)中并与所述毂通道(16)连通，所述针通道(18)具有远侧端部开口，用于允许所述针(40)的尖端经所述远侧端部开口伸出；
至少一个臂(46)，所述臂(46)在其一端具有连接到所述毂(42)的第一连接部(52)，在其另一端具有第二连接部(54)，所述臂(46)在初始状态中从所述第一连接部(52)向着所述壳体(12)的近侧端部倾斜；
推杆(48)，所述推杆(48)连结于所述第二连接部(54)并向着所述近侧端部延伸；
推动器(50)，所述推动器(50)用于将所述推杆(48)推向所述壳体(12)的远侧端部；以及
支点构件(24)，所述支点构件(24)用于在所述臂(46)运动时抵靠所述臂(46)的一部分；
其中，当所述推杆(48)被所述推动器(50)推向所述远侧端部时，所述臂(46)将所述针组件(44)推向所述远侧端部，使所述臂的所述一部分抵靠所述支点构件(24)并绕着所述支点构件(24)转动，使得所述臂(46)从所述第一连接部(52)向着所述远侧端部倾斜，由此将所述针组件(44)向着所述近侧端部拉回。
2.如权利要求1所述的穿刺器，其中，所述推杆(48)包括片簧，所述片簧能够在所述推动器(50)将所述推杆(48)推向所述远侧端部时在所述臂(46)所施加的力的作用下弹性变形。
3.如权利要求1所述的穿刺器，其中，在所述初始状态，所述臂(46)沿着离开所述毂(42)的方向向着所述近侧端部倾斜，在所述推杆(48)随着所述推动器(50)受推而被推向所述远侧端部时，所述臂(46)绕着所述支点构件(24)转动并沿着离开所述毂(42)的方向向着所述远侧端部倾斜。
4.如权利要求1所述的穿刺器，其中，所述第一连接部(52)和所述第二连接部(54)中的至少一个窄于所述臂(46)，并在所述臂(46)转动并改变其倾斜方向时能够塑性变形。
5.如权利要求1所述的穿刺器，其中，所述毂(306)在其近侧端部部分包括基座(334)，所述基座(334)具有平行于所述臂(350a，350b)在其中转动的平面的平表面，所述第一连接部(352)在与所述毂(306)的纵向轴线隔开预定距离的位置处可转动地连接到所述基座(334)。
6.如权利要求1所述的穿刺器，其中，所述推动器(50)包括凸或者凹接合部分(60)，所述壳体(12)包括当所述推动器(50)在初始位置时接合所述接合部分(60)的第一可接合部分(26)和当所述推动器(50)在行程末端位置时接合所述接合部分(60)的第二可接合部分(28)。
7.如权利要求6所述的穿刺器，其中，所述推动器(50)能够运动地设置在所述壳体(12)中形成的内腔中，并具有近侧端部，当所述推动器(50)在初始位置时所述推动器(50)的近侧端部从所述壳体(12)伸出范围从5mm到30mm的距离，当所述推动器(50)在行程末端位置时所述推动器(50)的近侧端部从所述壳体(12)伸出小于5mm的距离。
8.如权利要求1所述的穿刺器，其中，所述针通道(18)比所述毂通道(16)窄，并在所述针通道(18)和所述毂通道(16)之间设置台阶(20)，用于使所述毂(42)的远侧端部表面抵靠在所述台阶(20)上，以限制所述针组件(44)运动。
9.如权利要求1所述的穿刺器，其中，所述臂(46)包括两个臂(46)，所述推杆(48)包括两个推杆(48)，所述两个臂(46)和所述两个推杆(48)相对于所述毂(42)的纵向轴线是对称的。
10.如权利要求1所述的穿刺器，进一步包括：
偏置装置(104)，所述偏置装置(104)用于偏置所述推动器(102)，将其推向所述远侧端部；以及
止动件(108)，所述止动件(108)用于限制受所述偏置装置(104)偏置的所述推动器(102)向着所述远侧端部运动，并响应于击发器(106)的操作而释放所述推动器(102)。
11.如权利要求1所述的穿刺器，其中，所述壳体(302，402)是中空的圆柱形，所述穿刺器进一步包括：
保护帽(312，408)，所述保护帽(312，408)可去除地安装在所述壳体(302，402)的远侧端部，用于将所述针(40)保持并密封在所述针通道(316，416)中。
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