CN101389270B - 提供针对探针的恒定接触压力的机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于向病人手指提供针对探针的恒定接触压力的机构，包括：壳体，其具有顶部分和支撑所述顶部分的侧部，所述顶部分的厚度由所述顶部分的上表面和底部限定，所述顶部分具有延伸通过该顶部分的孔，所述孔的尺寸适于可滑动地承载探针，所述探针具有探针末梢；通道，其与所述孔大致垂直且在与所述孔相同的平面上延伸，所述通道的尺寸适于承载病人手指；其中，所述探针进一步包括轴环，其沿所述探针定位，从而在闲置时，该轴环与所述壳体的顶部分的上表面相接触，且所述探针末梢从所述顶部分的底部延伸一定距离，并进入所述通道。

Description

提供针对探针的恒定接触压力的机构

技术领域

本发明涉及一种机构，其提供恒定接触压力以用于探测，从而提供探针对象的更为精确的读数。该发明特别地(但并不专门)应用于构建病人血糖水平的探测中，并且可应用于测量病人其他物理参数所需要的针对探针的恒定接触压力的情况中。 

背景技术

当体内胰岛素过少或者身体不能正确使用胰岛素时，就出现高血糖症状或者葡萄糖水平异常之高。此情况发生在糖尿病病人中，如果未得到治疗，这种情况会导致昏迷或死亡。 

因此，糖尿病病人需要定时地监控他们的血糖水平，从而控制食物摄入量以及胰岛素注入的剂量和时间。 

目前采用多种方法以允许病人监控他们的血糖水平，这些方法概括地分为两大类——侵入性和非侵入性。 

侵入性监控

侵入性血液监控通过分析病人血液进行。这种方法通常通过(一般从手指)获取血滴实现。然后，该血液被放置在包含有与葡萄糖反应的试剂的片上，以形成载色体。接下来，由分析器内的反射色量计进行读数，以确定血液中当前葡萄糖水平。 

该血液通过使用刺血针、激光传感器(商业上已知为激光无痛采指血仪Lasettes)、或者硅微针来获得，这里仅列举若干实例。 

然而，由于病人通常需要一天数次对其血糖值进行检查，所以侵入性监控方法并不理想。更具体而言，用过的针或者刺血针可导致感染，且应该作 为生物危害品被处理掉。用过的针或刺血针必须被正确丢弃。 

非侵入性监控

非侵入性监控技术和方法更受欢迎，因为这些方法不会导致身体伤害，而且它们也不会使病人感到压迫以及感觉不舒适。 

当前的非侵入性监控器包括如下： 

a、间质流体监控器，其压按于皮肤上以获得葡萄糖读数。然而，间质流体中的葡萄糖水平会较之毛细血管的葡萄糖水平滞后数分钟。因此，所得到的读数并非实时信息，此乃关键所在。 

b、葡萄糖传感透镜(glucose sensing lens)，其与近红外能源一同使用。该能源照亮眼睛，并传送通过眼前房中的水状体(aqueous human)，然后从虹膜处被反射。该被反射的能量被收集以用于分析，且指示病人血液中葡萄糖浓度。然而，尽管该方法技术上是非侵入性的，但很难做到所谓非侵入。 

c、光学吸收技术(optical absorption technique)，其中，入射红外光源经光导纤维传送到探针以用于测量。同一探针上设有对应的光导纤维，以将散射光从测量点传送到光电二极管来进行后续数据处理。 

在这3种方法中，采用红外光源对葡萄糖进行量化的光学吸收技术已经证实是针对非侵入性血糖读取而言前景良好的方法。 

然而，该技术一大缺陷在于，当探针接触到身体表面时，接触压力引发严重问题。接触压力无论多小都将对(紧邻皮肤/指甲下方的)身体组织压迫产生影响，因此将影响血液流动。例如，探针的大接触压力会导致(紧邻皮肤下方的)组织流动和血液流动受阻，从而导致组织热烫。 

在用于非侵入性血糖传感的光学吸收技术中，入射红外光被引导通过皮肤/指甲，并被紧邻在下方的血液(葡萄糖)吸收。因此，如果在皮肤/指甲下方的血液流动随接触压力改变而改变，那么不可避免地会出现波动的信号输出。该信号输出被极敏感的红外传感器(或光电二极管)接收。公知的是，接触压力出现小的变化，就会使信号输出出现大的波动。 

在非侵入性血糖传感应用中，期望探针在使用者方便之时重复用于测 量。因此，公知的是，重复测量中探针的接触压力的变化会导致信号输出的大的波动，从而导致病人的实际血糖读数的不确定性或者不精确性较高。 

本发明的目的在于克服或至少改善一个或多个上文现有技术中的问题。 

以上提及的任一种现有技术的描述不应被认为是对本领域技术人员的公知常识的陈述。 

发明内容

根据本发明，提供一种用于向病人手指提供针对探针的恒定接触压力的机构，包括：壳体，其具有顶部分和支撑所述顶部分的侧部，所述顶部分的厚度由所述顶部分的上表面和底部限定，所述顶部分具有延伸通过该顶部分的孔，所述孔的尺寸适于可滑动地承载探针，所述探针包括探针末梢；通道，其与所述孔大致垂直并在与所述孔相同的平面上延伸，所述通道的尺寸适于承载病人手指；其中，探针进一步包括轴环，其沿探针定位，从而在闲置时，该轴环与壳体顶部分的上表面相接触，且探针末梢从顶部分的底部延伸一定距离，并进入通道。 

在实施例中，当使用时，病人手指被引入到通道中，并接触探针末梢，且一旦进行所述接触，就促使探针沿所述孔向上移动，从而使探针末梢停留在病人手指上，轴环被抬离顶部分的上表面，从而使轴环用作在病人手指上的探针上的恒定承重。 

优选地，当轴环停留在顶部分的上表面上时，探针末梢距顶部分之底部的距离约5mm。 

在优选实施例中，通道进一步包括为病人指尖提供引导的端止动部，该端止动部设置而处于使病人指甲位于所述孔下方的位置，从而使探针末梢可接触病人指甲。 

优选地，端止动部呈凹面轮廓，从而使其遵循指尖轮廓，以使病人感觉舒适。 

在优选实施例中，通道在壳体中。 

优选地，轴环带有螺纹，探针的外表面设置有螺纹，从而可调节轴环沿探针的位置。 

还优选地，通道的进口可调节，从而使其可配合各种尺寸的病人手指。 

在优选实施例中，探针的外表面进一步包括摩阻减低剂。 

在另一优选实施例中，孔进一步包括摩阻减低剂。 

优选地，孔呈环形以便与探针轮廓相配。 

在优选实施例中，探针载其中具有传感器。 

优选地，传感器为光透和光感光导纤维。 

还优选地，传感器连接到分析器以构建病人的生理参数。 

优选地，分析器为光电传感器。 

优选地，光透和光感纤维相互光绝缘。 

附图说明

为了可以更为详尽地理解本发明，将参照附图仅通过示例来描述本发明的实施例，其中： 

图1显示机构的壳体的优选实施例的透视图； 

图2显示机构的壳体的优选实施例的侧视截面图； 

图3显示机构中所用探针的优选实施例； 

图4显示处于未使用状态的机构的优选实施例的侧视截面图； 

图5显示处于使用状态的机构的一个优选实施例的侧视截面图； 

图6显示处于未使用状态的机构的第二优选实施例的侧视截面图； 

图7显示处于使用状态的机构的第二实施例的侧视截面图； 

附图没有必要按比例显示。 

具体实施方式

现在将详细参考本发明的优选实施例，附图中图示了所述优选实施例的示例。本发明的优选实施例并不试图将本发明最广泛方面限制于这些实施 例。相反，本发明意在涵盖可包含在由所附权利要求限定的本发明精神和范围内的可替换方案、改造方案和等价替换。而且，在以下对实施例的详细描述中，阐述了许多具体细节以便理解本实施例。 

本发明涉及一种用于提供探查病人时所需的恒定接触压力的机构，以获得病人的生理参数。本申请在以下段落中参照本发明所进行的描述用于血糖探针测量。然而，应该理解的是，这种参照仅为本发明具体应用的示例，而并不试图形成本发明的唯一目的和应用。 

附图中所描述的探测区域为指甲。然而，应该理解的是，探测区域可位于病人的其它区域。优选探测指甲区域，原因在于其提供有探针所接触的坚固表面。另外，与指甲接触不会压迫位于正下方的毛细管。因此，不会中断通过指甲下方之毛细管的血液流动。 

参见图1，所述机构包括壳体100，其具有顶部分120和采用侧部130形式的支撑部分。壳体100进一步包括延伸通过顶部分120厚度x的环形孔110。环形孔110的尺寸适于承载探针，优选地，一旦探针承载于环形孔内，就阻止探针侧向运动。当探针被放置穿过环形孔110时，探针的纵轴A-A被定向而大致垂直于上表面120。 

壳体100进一步包括贯穿其中的通道40。通道40被定位使其纵轴B-B垂直于探针纵轴A-A。 

图2显示所述机构的壳体的实施例的侧视图。 

所述机构意在允许实现探针的恒定接触压力。 

如图3所示，探针10包括其内的可响应病人生理参数的传感器。在本实施例中，传感器采用光透光导纤维20和光感光导纤维21。光透光导纤维20连接到红外光源，光感光导纤维21连接到分析器或者光电传感器60，以获得病人的血糖水平。 

光透和光感光导纤维可相互光绝缘，以消除任何光干涉的可能性。探针10具有连接到分析器或者光电传感器60的近端11以及探针末梢16所处于的远端12。 

在本发明机构中的探针10进一步包括采用轴环15形式的定位装置14。轴环15尺寸适于连接到探针。这样，轴环的外直径相对于环形孔110进行扩大。当轴环15固定到探针时，轴环与上表面120的实体互动将阻止探针进一步向下运动。一旦轴环15接触上表面120，轴环将阻止探针进一步向下运动，功能如同挡块。 

轴环15的闲置位置设置使得：探针的从探针末梢到轴环15底部的长度略大于顶部分120的厚度。优选地，轴环15定位于距探针末梢(x+5)mm之处，相关描述将在下文中变得清晰。 

图4显示在环形孔中设置探针10的机构。如图4所示，轴环15固定到探针10，且闲置在顶部分120的上表面上。轴环15防止探针10进一步向下运动进入通道40。在图4的实施例中，探针末梢16从顶部分的底部121延伸约5mm。当轴环15并不闲置在顶部分上时，轴环的重量用作针对探针10的恒定载重。 

顶部分的底部121和底部分的底部131被间隔开，以形成特定厚度。在本实施例中，所形成的厚度为病人手指的厚度。可以设置有余量以使病人的手指可以容易地滑入和滑出，在该过程中不应该有压力作用在手指50上。 

要避免在探测区域附近作用于病人的任何压力，因为这可导致该区域中的组织热烫。这将影响由传感器获得的读数，从而产生不精确的读数。 

图5显示使用中的机构。如前所述，轴环15被定位而使探针末梢优选地延伸进入通道40达5mm。病人手指50插入通过通道40并向前移动，直到其触到探针末梢15的侧部。手指50进一步向前运动传送相对横向力，并促使探针末梢16向上，以使病人手指能够继续向前。随着手指轮廓逐渐倾斜，就可以使探针末梢的延伸量达到最小。因此，伸过底部121的延伸量的长度发生变化，由病人手指施加的横向力将导致探针10沿孔110向上移动，并最终停留在病人指甲的表面上。当在该位置时，探针末梢16处于与病人指甲51接触的表面。在探针10处于该位置时，轴环15被抬离表面120，且轴环与探针的总重量一起作用在病人的指甲51上。因此，轴环15也用作 载重，以对探测区域施加恒定向下的力。可以理解的是，轴环和探针自身的重量为恒定重量，因此，机构提供由探针实现的恒定接触压力。优选地，该恒定重量允许相同压力作用在探测区域上，由此可使探测结果具有可重复性。环轴15的重量不能过大，因为如果过大就会使该区域的血液流动受阻，从而可干扰通过探针10获得的读数。 

图6显示壳体的第二实施例，其中，在通道中设置凹槽41用作端止动部。在该实施例中，通道并不延伸贯穿壳体100，而是终止在环形孔110后方不远处。此为优选，因为一旦到达端止动部，病人将不会进一步向内延伸其手指。在该位置，指甲将处于探针末梢的正下方，由此就可执行探测。端止动部被示为凹槽41，且可呈凹面轮廓以使其遵循指尖轮廓。 

图7显示机构处于使用状态时的第二实施例的侧视图。端止动部优选地提供壳体内的手指相对于探针末梢的定位指示，从而使探测区域标准化。 

在另一实施例中，轴环可带有内螺纹，探针的外表面可设置有螺纹，从而可以调节轴环沿探针纵轴的位置，以适应上表面120的多种厚度，并适应未受上表面120支撑的情况。 

在进一步实施例中，可将通道入口的尺寸制成可调节的，从而使该尺寸可以配合多种尺寸的病人手指。 

在更进一步的实施例中，环形孔和/或探针的外表面可涂覆摩阻减低剂或者润滑剂，以使探针可以沿孔的厚度自由滑动。 

实施例仅通过示例提出，并且可以在由所附权利要求限定的本发明范围内进行修改。 

Claims (13)

1.一种用于向病人手指提供对探针的恒定接触压力的装置，所述恒定压力能够重复，所述装置包括：

壳体，其具有顶部分和用于支撑所述顶部分的侧部，所述顶部分的厚度由所述顶部分的上表面和底部限定，所述顶部分具有延伸通过该顶部分的孔，所述孔的尺寸适于可滑动地承载探针，所述探针具有探针末梢；

通道，其与所述孔大致垂直延伸并与所述孔连通，所述通道的尺寸适于承载病人的手指；

其中，所述探针进一步包括轴环，该轴环沿所述探针定位，这样，在闲置时，该轴环与所述壳体的顶部分的上表面接触，且所述探针末梢从所述顶部分的底部延伸一定距离，并进入所述通道。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述探针末梢从所述顶部分的底部伸出约5mm。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述通道进一步包括为病人指尖提供引导的端止动部，端止动部的设置使病人指甲处在所述孔的下方，从而当所述指尖接触该端止动部时所述探针末梢可接触病人的指甲。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述端止动部呈凹面轮廓，从而使其遵循指尖的轮廓。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述轴环带有螺纹，所述探针的外表面设置有螺纹，从而可调节所述轴环沿所述探针的位置。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述通道的进口可调节，从而使该进口可配合各种尺寸的病人手指。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述探针的外表面进一步包括摩阻减低剂。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述孔进一步包括摩阻减低剂。

9.如权利要求1所述的装置，其中，所述孔呈环形。

10.如权利要求1所述的装置，其中，在所述探针中的传感器为光透和光感光导纤维。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述传感器连接到分析器以建立病人的生理参数。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述分析器为光电传感器。

13.如权利要求10所述的装置，其中，所述光透和光感纤维相互光绝缘。

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