CN101938936A - 快速血液挤压和采样 - Google Patents

Abstract

本发明涉及快速血液挤压和采样。体液采样设备包括：表皮刺入部件，具有用于接收体液的收集区，所述设备还包括液体接收工具，所述液体接收工具与所述收集区远程间隔开，使得所述收集区中的体液最初不会接触到所述液体接收工具。所述收集区在小于0.5秒的非常短的时间段内收集体积非常少的体液，大约10到500nl。所述液体接收工具可以具有测试区，用于执行分析反应。将来自所述收集区的液体样本自动地或手动地传送到所述液体接收工具以使所述液体接触所述测试区。

Description

快速血液挤压和采样

背景技术

本申请通常涉及收集和分析体液样本的领域。

例如用于血糖、胆固醇等的便携式血液测试设备由于其改进的便利性而在家庭诊断、医疗和/或兽医环境中广受欢迎。便携式测试的一个重大缺点是与刺穿表皮来收集流体样本相关联的疼痛。通过在较浅的深度刺入表皮可以减少疼痛，但是通常提取到较少的血液和/或组织液。对于家庭诊断市场，消费者希望这种测试无痛、方便并且短暂，以便最小程度地干扰日常活动。在当前市场，主要使用非集成式测试产品，其中单独的刺血针与测试条被用于提取和分析流体样本。然而，为了确保成功测试，这些非集成式方法通常需要相对大的样本容积，因此，它们需要让人疼痛的深切口。由于涉及多个单独的步骤，所以这些非集成式系统不是很方便并且需要大量时间来进行成功的测试。

已经提出了集成式一次性设备，将一些类型的刺血针或针与诸如测试条的测试工具合并，使得剌穿、流体收集和样本分析步骤在单个单元内几乎同时发生。尽管集成式一次性设备更加方便且能够在较浅的刺入深度收集较少的血液样本，但是集成式一次性设备由于很多因素还未取得商业成功。集成式一次性设备由于若干因素还没有实现商业成功。一个主要因素在于当前批量集成式一次性设备的低成功测试率。当前测试方法使用单独的刺血针和测试条。在传统测试中，使用刺血针来刺穿表皮，并且当血滴在表皮上形成时，使用单独的测试条来收集并分析样本。使用当前的这些方法，如果其中一个步骤证实有问题，则可以进行其它步骤或选择，从而可以获得成功测试而不需要放弃整个过程。换句话说，使用传统的非集成式方法，用户可以介入收集过程以确保可以进行成功测试。例如，用户可以在切口周围再刺穿表皮和/或挤捏表皮，以提取额外的流体，而不浪费测试条。相反，在集成式一次性设备中流体收集失败的各种来源本质上是积累的，从而失败的测试导致集成式一次性设备的全部损失。典型地使用集成式一次性设备，用户获得一次机会，因此必须无误地进行刺穿表皮、抽出流体和分析流体的各个步骤中的全部。如果一个步骤失败，则整个测试失败，并且集成式一次性设备通常就浪费了，需要用新的来替代，从而抹煞了集成式系统的一些优点。应该认识到，这些测试失败可能造成系统的操作成本非常昂贵。此外，需要多次尝试以进行成功的测试会使用户厌烦。

因此，需要在这个领域进行改进。

发明内容

鉴于上述问题，发明人发现：通过在反射动作发生之前刺入表皮并且从表皮收集体液来解决使用集成式一次性设备收集液体以实现高收集成功率的问题。反射动作通常在样本收集期间响应于与刺入表皮相关联的疼痛发生。例如，当某人切他的手指时，他的第一反应是使手指撤离疼痛源。虽然这种反射动作在许多情况下对于避免进一步的伤害是有用的，但是这种反射动作对于体液收集和测试是不利的。具体地，用户可能在能够收集足够的样本之前将他的手指或其它身体部位从收集设备抽回或移离。此外，手指或其它身体部位可能因为疼痛变得绷紧，从而束缚血管并且使相应的流血减少。反射运动还可能损害所述设备以及使液体流出所述设备，从而导致测试不成功。另一方面，在反射动作发生之前，通过从表皮或其它组织收集体液并移开表皮刺入设备，诸如刺血针或针，能够以高成功率收集液体。

根据当前的疼痛理论，疼痛的神经脉冲以大约10米每秒(m/s)行进。根据个体的尺寸、年龄、健康等，可以预见，感知到手指上的疼痛的反应时间大约在200到500毫秒(ms)。在发明人进行的测试中，发现：对于所测试的个体，对疼痛的最快反应时间大约为150ms。除了感知疼痛之外，反射动作可能由于其它知觉暗示诸如视觉或听觉刺激而发生。例如，检测一个闪光开始的简单反应时间大约为200ms到300ms。对听觉刺激诸如对在跑道中发令员的发令枪的最佳运动员反应时间通常在大约120到160ms的范围内。根据洞察力和测试结果的支持，发明人发现：期望在大约200ms内尤其是在大约150ms内将刺入部件从切口移开。为了提供安全的缓冲，因此期望整个刺入过程的发生不超过100ms。通过下面的描述将认识到，通过在刺入部件的开始刺入的大约75ms内撤回刺入部件，发明人以商业上成功的水平收集了体液。

错误的测试结果还会是对于集成式设备中失败测试的关注以及来源。如前所述，集成式设备的流体样本量可能相对少，也就是说，在次微升(低于微升)范围内。在一个具体示例中，样本体积可以从20纳升(nl)到200nl，而仍然在相对短的时间段实现准确的测试结果。这些较少量的样本量使得能够较快测试，但是它们易为不准确的来源，并且作为一个实际问题，对于准确地测试流体样本存在体积下限。发明人发现，流体收集以及分析期间液体的蒸发是引起次微升或纳升范围内样本测试结果不准确的一个来源。在这些微小的测试体积中，体积的很轻微的变化都可能引起分析物浓度测量的显著差异。发现具有开放毛细管通道的集成式设备特别容易受到流体蒸发问题的影响。通过在刺入表皮的500ms内抽取样本并且将样本放置在样本分析工具上，解决了在具有开放毛细管通道的集成式设备中样本量少于1微升的测试结果不准确的问题。在其它方面，在150或200ms内放置流体以进一步减少蒸发，并且在另一方面，在100ms内甚至在75ms内放置流体，这带来进一步的益处。通过以这种快速方式放置收集的流体，仅发生最少的蒸发，从而带来更准确的结果。

为了实现短时间内集成式设备的高的流体收集成功率，发明人发现至少三个一般因素有助于成功的流体收集：刺入部件的尖部设计；刺入轮廓；以及倚着表皮所应用的力的量。此外，发明人发现上述因素单独地不能形成持续且快速的流体收集。相反，需要这些因素的特定组合和水平。具体地，发明人发现：通过对表皮之下的流体施压以便容易地将流体引入到具有从刺入部件的尖部偏移的通道入口的毛细管通道，并且以比刺入表皮期间更低的速度将刺入部件从表皮撤回，使得在反射动作发生之前将刺入部件完全从表皮撤出，解决了实现高收集成功率收集流体的问题。

考虑到刺入部件必须在相对短的时间期限收集流体，在从表皮撤回之前，刺入部件中的毛细管通道有时不能充分填充。假设所收集的血液(和/或其它体液)的粘度或其它特性可能限制毛细管通道可被填充的速率。通过在刺入部件从表皮撤回之后用附着于刺入部件的体液完全填充毛细管通道来解决在对与使用刺入部件刺入表皮相关联的疼痛做出反应之前收集足够量的体液进行测试的问题。换句话说，发明人发现：没有必要在刺入部件被撤回之前使所有样本都进入毛细管通道，而是仅需要在撤回之后毛细管通道内和/或附着于刺入部件的样本位于能够被抽到毛细管通道中的位置。如前所述，意想地发现，刺入部件的尖部设计影响流体收集的成功。在一个实施例中，刺入部件的尖部设计成以使：在刺入部件从表皮和汇集在表皮表面上的任何流体撤回之后，体液仍然附着于毛细管通道的入口。

虽然以前没有认识到是在流体收集速度的因素，但是意外地发现毛细管通道入口的偏移距离是提高流体收集速度的一个因素。在一个具体方面，刺入部件中的毛细管通道的入口从刺入部件的尖部偏移特定距离。发明人发现：如果毛细管通道的入口太近，则由刺入表皮造成的相对疼痛过高而不能接受。此外，意外地发现：在涉及的短刺入时间的情况下，当毛细管入口太接近尖部时，不能为测试收集足够的样本体积。虽然没有确切的答案，但是发明人有若干理论可以解释这个结果。一个理论是：毛细管入口接近尖部使得仅对表皮之下的流体形成小的汇集区域。另一个潜在的理论是：毛细管入口与尖部的相对接近程度阻止了在撤回之后流体附着于刺入部件，因为刺入部件上的流体被抽回或者附着于表皮上的流体滴和/或附着于切口。可以想到，增加毛细管通道入口与刺入部件的尖部之间的距离将提高收集成功率，原因在于汇集体积会较大。然而，意外地发现，毛细管通道入口离刺入部件的尖部太远对流体收集的成功率不利。虽然不知道这个意外结果的实际来源，但是理论上这可能是由于毛细管通道入口离开太远使得在从表皮撤回之前来自切口的较少的流体能够附着于毛细管通道入口。在一个方面，发现：毛细管通道的开口或入口的位置距离尖部350到600微米(μm)提供期望的收集成功率，并且在更特定的实施例中，毛细管通道的入口位于距离尖部382到5730μm。在一个具体实施例中，期望开口位于距离尖部425μm。将理解的是，刺入部件的尖部设计对于快速流体收集的其它方面也有益。

为实现快速和准确的流体收集，发明人还发现必须向表皮施压。具体地，发现需要将10到12牛顿(N)的力施加到挤压环，以快速挤压流体。施加到表皮的大于12N的任何力趋于造成大的疼痛和/或导致伤害。基于进一步实验，发明人发现：施加8N的力产生商业可接受的结果，在一些示例中挤压环应施加至少6N的力，并且快速流体收集仍然可行。基本上，以特定力倚着表皮按压挤压环加压表皮之下的血液，这样可使受压的血液以快速的方式注入到毛细管通道中。

还发现刺入轮廓是促进快速流体收集的一个因素。具体地，发现：快速刺入，随后较长的撤回(出)，趋于使疼痛最小化并且促进流体收集。发现：恒定撤回过程或者在表皮之下具有特定停留时间的撤回过程然后从表皮快速撤回都合适于快速流体收集的目的。在一个具体方面，3到5ms刺入，随后是较长的70到197ms的撤回时间，实现了快速且一致的结果。在刺入期间，将刺入部件的典型刺入深度设置为大约1.6mm，但是实际刺入深度可以从0.8至1.2mm变化。

其它方面涉及挤压部件的具体特征以及刺入部件的特定尺寸，以使疼痛最小化并促进流体收集。在一个方面，尖部具有从20°到40°的夹角或刃口角，更优选地大约为30°。尖部的柄具有300到700μm的宽度，并且在一具体形式中，具有大约300μm的宽度。刺入部件具有50到150μm的厚度，并且在一个具体形式中，具有大约127μm的厚度。尖部中的毛细管通道是亲水的且纵横比(深度/宽度)大约为0.7至1.6，并且在一具体形式中，毛细管通道的纵横比大约为1.4。

将从下面的详细描述中理解其它特征和优点。

附图说明

图1是根据一个实施例的集成式计量器系统的示图。

图2是图1系统中使用的微采样器的放大的俯视图。

图3是图2微采样器的顶部的放大俯视图。

图4是图2微采样器的顶部的放大侧视图。

图5是沿图4中的线5-5截取的图2微采样器的剖视图。

图6是根据另一实施例的微采样器的俯视图。

图7是合并了图2微采样器的挤压组件的透视图。

图8是O形环挤压环的透视图。

图9是负S形挤压环的透视图。

图10是锥形挤压环的透视图。

图11是使用橡胶包覆模制的黄铜挤压环的透视图。

图12、图13、图14、图15、图16、图17和图18示出在收集体液样本的各个阶段微采样器的放大透视图。

图19是示出根据一个实施例的缓慢连续撤回阶段的刺穿轮廓的曲线图。

图20是示出根据另一实施例的驻留阶段的刺穿轮廓的曲线图。

图21示出使用图2微采样器所进行的实验的成功率示图。

图22示出使用图8的O行环挤压环所进行的实验的成功率示图。

图23示出使用图9的负S形挤压环所进行的实验的成功率示图。

图24示出使用图10的锥形挤压环所进行的实验的成功率示图。

图25示出使用图11的硬环类型的挤压环所进行的实验的成功率示图。

具体实施方式

为了促进对本发明原理的理解，现将参照附图中示出的实施例，并且将使用特定措辞来描述所述实施例。然而可以理解，并不是因此限制本发明的范围。本发明所属领域的技术人员可以理解通常会出现本申请描述的实施例的任何改变和进一步的改进以及本发明的原理的任何进一步的应用。

如前面详细讨论，诊断产业的一个目的是开发商业可用的集成式测试设备。在产业中已经普遍使用的术语“集成式设备”是指自动执行测试体液(例如，血液、组织液等)所需的各个步骤的装置。集成式设备中的这些步骤通常包括：刺入表皮或其它组织、从表皮抽取体液样本、并且测试样本以及从切口选择性地挤压出或以其它方式促进体液的产生。尽管集成式设备已经进行了商业销售，诸如

SOF-TACT^TM牌糖尿病管理系统，但是这些集成式设备由于若干因素包括装置庞大和测试率低而造成目前在市场上销售失败。正如之前提到的，测试可靠性或成功对于集成式设备至关重要，原因在于：由于集成式设备的自动性，很难在测试期间中途纠正测试错误。

已经提出了这样的集成式一次性设备，即：在每次测试之后丢弃并且用新的来替换与体液相接触的各种部件，以避免交叉感染问题。这些集成式一次性设备通常可以分析并收集较小的样本尺寸，从而提高了从身体收集体液的灵活性，并且减小了收集体液时的疼痛。在产业中，术语“集成式一次性设备”通常是指执行测试步骤例如刺入表皮、抽取样本和至少部分地分析样本中的大多数或全部步骤的相对小且便宜的设备。集成式一次性设备通常将若干类型的刺入工具例如刺血针或针与测试或分析工具例如测试条和/或试剂合并，用于分析样本。集成式一次性设备上的测试工具通常包括用于分析体液的电极、酶、试剂、介质等。加载了集成式一次性设备的计量器包括电子设备、显示器等，它们与集成式一次性设备的测试工具一起通过使用任何种类的分析技术而利于分析样本，列出一些所述分析技术例如为电化学和/或光度法技术。通常，计量器包含比较昂贵的组件，而集成式一次性设备包含在每次使用之后可以丢弃的较便宜的组件。在大多数情况下，测试工具以某些方式固定到刺入工具，但是存在一些集成式一次性设备设计，其中，刺入工具和测试工具仅在测试期间的短暂时间段关联在一起。

集成式一次性设备还可以进一步细分为特殊设计类。一些更普通的集成式一次性设备类型包括刺血针集成式测试元件(或简称“LIT”)和“微采样器”。LIT通常被认为是将测试条与刺血针以固定或可移动方式相固定的集成式一次性设备。LIT通常以类似于吸血蝙蝠的方式从表皮表面收集体液。另一方面，微采样器通常与类似于蚊子的方式在表皮之下收集大多数体液。术语“微采样器”通常是指具有在功能上类似于附接或以其他方式关联到测试工具的针的刺入单元的集成式一次性设备。微采样器中的刺入单元具有从表皮之下抽取体液到测试工具的毛细管通道。微采样器中的毛细管通道可以是封闭式设计、开放式设计或者两者的结合。在封闭式毛细管通道设计中，毛细管通道仅在尖部的一端对环境开放，因此能够收集体液。另一方面，在开放式毛细管设计中，毛细管通道的整个长度都对环境开放，因此能够收集体液。开放式毛细管通道设计可以简化制造并改善体液收集，原因在于：可以沿着整个长度甚至在表皮表面上收集体液。然而，发明人发现这种开放式毛细管通道的一个问题是在一些情况下可能影响测试结果。具体地，给定微采样器通常收集次微升区域范围内(少于1μl)的体液，在一些情况下，从20nl到200nl，发明人发现：沿着开放式毛细管通道的蒸发(尽管微乎其微)会改变浓度水平，并因此对测试结果造成不利影响。已经发现开放式毛细管通道给样本造成了相对大的表面积，这促进了蒸发。发明人发现抽取样本并将样本快速放置到测试工具上大大地减少了蒸发的影响。特别地，发明人发现在从开始刺入表皮的500ms内将样本放置到测试工具减少了蒸发。问题是如何使这种体液快速放置成为可能。然而，还发现甚至在150ms或200ms内放置体液是可行的，还可以进一步减少蒸发，在100ms甚至在75ms内放置带来进一步的益处。

如上所述，实现商业成功的集成式设备的主要障碍之一在于在一致的基础上可靠地收集体液样本的能力。利用传统非集成式方法，用户能够介入收集过程以保证能够进行成功的测试。集成式设备特别是集成式一次性设备自动执行体液收集步骤，因此通常不能重复步骤来确保成功。高的体液收集成功率是判断集成设备是否能够商业可用的主要因素之一。为了确定收集成功率，当收集了具有足够体积的体液样本以使测试工具能够准确地分析体液样本时，测试被认为是成功的。对于测试装置而言足够的体积取决于所使用的测试技术。目前，多数现有测试条例如光度法和电化学测试条能够在10秒内或更短甚至5秒内充分地分析体积少于1μl的体液样本。然而，样本体积对于实现准确的测试结果可能太少。换句话说，当今的测试技术对准确体液分析所需的最小体液体积具有限制。当前商业产品能够准确测试最少为200到300nl的体液。使用当前技术/化学，可以将这个准确测试最小体积减少到20nl，但是，目前任何少于20nl的样本体积不能在一致的基础上产生准确的测试结果。考虑到，商业可接受的集成式设备的体液收集成功率的最小要求需要在至少80％左右。实践中，对于商业成功的集成式设备，成功率应该在95％或者95％以上。到目前为止，发明人未发现任何商业集成式一次性设备或其它集成式设备能够在实际条件下实现这些高体液收集成功率。

发明人发现在实际中对体液测试成功不利的一个主要因素是由于在刺入表皮期间所经受的疼痛而发生的反射动作。发现：通过刺入表皮、从表皮收集体液并且在反射动作发生之前从表皮移出刺入部件来解决使用集成式设备收集体液的问题，以实现商业可接受的收集成功率。在最糟的情况下，取决于个体，反射动作可能在从最初刺入表皮的大约200ms内发生。因此，发明人发现：期望在最初刺入表皮的大约200ms内尤其是在大约150ms内从切口移出刺入部件。此外，在刺入部件最初刺入的100ms甚至是75ms内实现了成功测试，这提供了进一步的安全缓冲。

最初的想法是，以快速的方式仅收集几纳升的体液量，但是现实中，所收集的样本体积对于准确测试来说太少了。如上所述，当收集的体液体积足够进行准确测试时，才认为体液收集成功，在现有技术下，足够的体积是从理想条件下的理论上20nl到实际测试条件下的最少200nl。许多意外的发现之一是在刺入部件从表皮移出时不是所有体液都需要在毛细管通道内。而是，当从表皮撤出时，体液可附着在毛细管通道外部的刺入部件上，并且稍后被吸入到毛细管通道中。在这种情况下，具有开放式毛细管通道设计的刺入部件是有利的，原因在于：可以沿毛细管通道的整个长度吸取体液。

为了实现在短时间内集成式设备的高体液收集成功率，发明人发现三个一般因素通常有助于成功的体液收集：倚着表皮所应用的力的量；刺入部件的尖部设计；以及刺入轮廓。此外，发明人发现上述因素单独地都不能形成一致且快速的体液收集。相反，需要这些因素的特定组合和水平。特别地，为了在商业可接受的基础上在短时间段内(即反射动作之前)实现成功的体液收集，发现：应对表皮施加至少6N的力以压出体液、毛细管通道的入口应该从尖部凹陷350到600μm、并且撤回(出)过程的时间应该比刺入(进)过程的时间长。

图1示出用于实现快速样本收集和/或放置的根据一个实施例的集成式设备或系统30。可以看出，系统30包括：计量器40，计量器40具有显示器50，用于提供分析结果以及其它信息；至少一个按钮60，用于控制以及将数据输入计量器；以及击射机构70。计量器40还集成压敏触发器80，当以预定的力倚着表皮按压计量器时，压敏触发器80激活击射机构70。一种这样的计量器和压敏触发器的示例已经在授于Douglas等的美国专利号6,319,210中进行了描述，通过引用将其全部内容合并于此。压敏触发器也可以按其它方式构建。例如，压敏触发器80可以是实质上机械的、实质上电子的或者是两者的结合。在一种变型中，触发器80释放允许操作者手动发动击射机构70的保险，在另一实施例中，当施加预定的力时，显示器50提供击射机构70可以被发动的指示符。系统30还集成：挤压或体液施压部件90，用于对表皮之下的体液施压；以及集成式一次性设备100，用于刺入表皮并分析体液样本。可以加载和/或卸载集成式一次性设备100，以及可以按单个单元或者按组来布置集成式一次性设备100，例如，按盒式、鼓式、轮式、箱式等等。应该认识到，计量器系统30可以包括更多个或更少个组件和/或在其它实施例中以不同的方式配置。

在示出的实施例中，集成式一次性设备100是微采样器，但是应该理解，某些特征可以适合于在其它类型的集成式一次性设备和集成式设备中使用。最初将参照图2、图3和图4描述用于执行快速体液收集的微采样器100的示例。可以理解，可以修改其它类型的集成式一次性设备以包括示出的微采样器100的特征。类似于其它类型的集成式一次性设备，图2的微采样器100通常是单个使用设备，其被配置为形成切口、抽取体液样本并且分析收集的体液样本。微采样器100单独地或共同地(例如，在盒中)加载到计量器40或者刺穿装置，随后通过击射机构70将微采样器100击射到表皮内。当单独加载时，在每次测试之后通常从计量器卸载微采样器100并且丢弃，以使交叉感染的风险最小化。当以盒式、箱式、鼓式等加载时，在所有或者大多数微采样器100被使用之后，卸载或者适当地处理整个盒。对于微采样器盒式设计的示例，请参照2006年10月13日递交的第11/549,302号美国专利申请，这里通过引用将其并入。

图2示出微采样器100的俯视图。可以看出，微采样器100包括本体部分102、从本体部分102延伸的柄或轴部分104、以及被削尖以用于割开切口的位于轴104端部的尖部106。本体102具有击射机构接合开口108，其中，计量器40的击射机构70在刺穿表皮或其它组织期间保持微采样器100。应该理解，微采样器100可以按其它方式固定至击射机构70，或者微采样器100甚至没有以机械方式结合到击射机构，但是可以例如通过使用电磁力间接击射。本体102还具有样本分析腔或室110，其中，通过测试设备或分析工具111收集并分析体液样本。微采样器100中的测试设备111可以包含例如试剂、酶、介质等化学物质以及其它相关联组件例如电极，以便分析体液样本。在另一种形式中，分析室110还可以用作收集点，以放置在分立的测试条上用于分析目的。另一种方式，可以通过任何类型的分析技术来分析体液样本，例如，通过电化学(例如，电流计、电量分析等)和/或光度法分析技术，仅列出一些。可以在少于10秒内或甚至在0.1-6秒内快速分析体液。在美国专利号7,276,146B2中描述了这种快速分析技术的示例，这里通过引用将其并入。继续参照图2，被配置为通过毛细管作用移动体液样本的毛细管通道112沿着轴104从尖部106延伸到接近测试设备的分析室110。尽管微采样器100可以使用各种材料制成，例如由金属、陶瓷和/或塑料制成，但在一个实施例中微采样器100由手术级不锈钢制成。通常，手术级不锈钢具有疏水性，当具有疏水性时，毛细管通道112连同样本分析室110可以全部或部分处理成和/或制成具有亲水性，以促进毛细管作用。

如上所述，可以发现，微采样器100的尺寸和结构，特别是在尖部106附近，通过在相对短的时间段(在反射动作发生之前)显著提高收集成功率来减小疼痛以及增加体液收集。图3示出微采样器100的尖部106附近的轴104的放大俯视图，图4绘出了尖部106附近的轴104的侧视图。可以看出，微采样器100具有两个锐利的切削刃114，切削刃114在尖部106处交叉从而形成夹角或刃口角116。在一种形式中，刃口角116为从20°到40°，在一种具体形式中，刃口角116为大约30°。远离尖部106，切削刃114转变成轴104的相反平行侧118。在侧118处，轴104具有300到700μm的宽度120，并且在一种具体形式中，具有大约300μm的宽度。在一个实施例中，微采样器100还具有50到150μm的厚度119，并且在一种具体形式中，具有大约127μm的厚度119。

见图3和图4，轴104的侧118具有侧壁122，侧壁122限定毛细管通道112。沿着侧壁122的毛细管通道112被处理、涂覆和/或以其它方式制成具有亲水性，以增强通过毛细管作用来抽取体液。毛细管通道112被设置尺寸且被配置为通过毛细管作用从切口位置抽取体液到分析室110。当毛细管通道112开放时，可以沿着毛细管通道112的整个长度收集体液。这与通过单个开口抽取体液的传统(封闭式)皮下注射针形成鲜明对比。由于被切割表皮之下的毛细管(或血管)随机分布，因此切口内的血液或其它体液分布可能未必均匀。换句话说，沿着切口比其它地方存在可以供应更多体液的区域。当毛细管通道112开放时，在微采样器100收回期间，沿着毛细管通道112的长度，大量的血液可以从高供应区擦去或者以其它方式抽入毛细管通道112内。

在示出的实施例中，侧壁122没有完全延伸到尖部106，而是，在毛细管通道112的开口126(由侧壁122的端部128限定)与微采样器100的尖部106之间形成开放部分124。在侧壁122的端部与尖部106之间，微采样器100在开放部分124处具有成角度的壁部分130，成角度的壁部分130相对于微采样器100的底侧134以角132延伸，如图4所示。在一种形式中，成角度的壁部分的角132为大约35°。应该注意到，沿着毛细管通道112的侧壁122通常具有充足的高度以通过毛细管作用抽取体液；而沿着开放部分124的成角度的壁部分130通常对通过毛细管作用抽取体液提供不充足的接触面积。所以侧壁122的端部128限定了毛细管通道112的开口126，并且侧壁122的端部128与尖部106之间的部分被认为是开放部分124。可选地或额外地，在另一实施例中，开放部分124具有疏水性或者以其它方式被制成沿着开放部分124抑制毛细管作用。在一种形式中，开放部分124具有350到600μm的长度136，长度136被定义为从尖部106到毛细管通道开口126(或者端部128)之间的距离，在一个具体实施例中，通道开口126位于距离尖部106大约425μm。如下所述，意外发现，开放部分124的长度136显著减少了为成功收集体液样本所需的时间。

如前所述，毛细管通道112是亲水的，且尺寸被设计为通过毛细管作用将体液样本从切口位置抽取到分析室110。通常来讲，毛细管作用基于所抽取的液体(样本)的表面张力和样本与毛细管通道之间的附着力。特别地，样本到毛细管通道112的壁的附着使样本的边缘向前移动，从而形成为凸形的弯月面。样本的表面张力保持表面完整，因此除了仅边缘移动之外，整个样本表面进一步移动到毛细管通道112内。应该理解，样本的弯月面与通道壁之间的全面接触是控制样本与壁之间的附着力的因素之一，进而确定毛细管作用是否发生以及毛细血管流动的程度和速度。在开放式毛细管通道的情况下，在封闭毛细管设计中通常产生附着力的两侧之一被去掉，从而减少样本与壁之间的总附着力。微采样器中的毛细管通道112的壁被设计成以补偿这种影响，使得快速毛细管作用可发生。图5示出沿图4中的线5-5截取的毛细管通道112的剖视图。毛细管通道112具有深度138和宽度140。在一个实施例中，深度138为大约0.501mm，宽度为大约0.358mm。毛细管通道112的纵横比是深度138除以宽度140。在一种形式中，毛细管通道112是亲水的，且纵横比(深度138/宽度140)在0.7至1.6之间，并且在一个具体形式中，毛细管通道112的纵横比为大约1.4。已经发现开放式毛细管设计中的上述纵横比促进了与血液具有类似粘度的体液样本的快速液体收集。

图6示出与图2微采样器100具有若干共同特征例如本体、轴104、尖部106和毛细管通道112的微采样器142。图6的微采样器142的各种尺度和特征与参照图3和图4描述的那些一样。然而分析室110和本体102的整体形状与上面描述的形状不同。具体地，图6中的分析室110采用允许体液汇集在测试元件111上的开放形式。此外，图6中的微采样器142具有两个击射机构接合开口108而不是一个，以提供更好的击射稳定性。

为了减少体液收集时间以使能够在反射动作发生之前收集体液，通过对切口位置周围的体液施压，使用体液挤压来增加来自切口的泄放率。在发明人研究期间，他们研究了各种类型的挤压部件90对快速体液收集的成功率的影响。下面将详细讨论发明人对各种挤压部件的研究发现。图7、图8、图9、图10和图11示出结合图1的系统30用于对表皮之下的体液施压的挤压部件90的各种其它示例。

图7示出挤压组件144的示例，挤压组件144包括微采样器100和用于挤压体液的挤压单元或部件146。挤压单元146具有缠绕设计，以使挤压单元146在体液挤压期间缠绕在身体部位例如手指周围。可以看出，挤压单元具有绕身体部位接收腔150延伸的袖状体148。切口位置开口152限定在体148内，以使微采样器100或其它切口形成工具例如刺血针或针形成切口。在一种形式中，切口位置开口152的内径为4.0mm至7.0mm。在腔150内，挤压单元146具有环绕切口位置开口152的锥形部分154。在锥形部分154周围，挤压单元146具有隔离环156，隔离环156促进切口位置周围的体液限制。在示出的实施例中，隔离环是鞍形的，并且从挤压单元146的内表面凸出。

图8绘出了O形环类型挤压部件或环160，其使用具有中坚硬材料硬度的O形。在2006年8月26日提交的第11/466,202号美国专利申请中描述了这种O形环挤压环的示例，通过引用将其全部内容并入。图9示出负S形挤压环或部件162，其具有坚硬材料硬度。关于负S形挤压环162的总体形状的进一步描述，请参照在2005年9月29日公开的第2005/0215923A1号美国专利公布文献，通过引用将其全部内容并入。图10示出“锥形”或柔性锥型挤压部件或环164，其由柔性或软的材料(35shore A)制成。图11示出使用橡胶包覆模制的黄铜挤压环166，从而挤压环166通常是硬的。应该理解，图11中的硬挤压环166可以由其它硬材料诸如钢、铁等制成，以及用其它类型的弹性材料诸如各种塑料覆盖。图8、图9、图10和图11中的挤压部件90都具有5.5mm的内径。图8中的O形挤压环160、图9中负S形挤压环162、图10中锥形挤压环164和图11中硬挤压环166的外径分别为9.8mm、10.0mm、10.7mm和8.3mm。

为了帮助理解和明白，将首先参照图12至图18描述快速收集体液样本的整个技术，随后详细讨论在反射动作发生之前实现商业成功的体液收集所需的特定变化。图12至图18示出在体液收集的各个阶段期间微采样器100的放大透视图。将参照从手指168收集体液来描述收集体液的技术，但是应该理解，还可以从其它身体部位收集体液。此外，将参照图2的微采样器100描述该技术，但是在该技术中还可以使用其他类型的集成式设备或集成式一次性设备。在形成切口之前，将挤压部件90压在手指上，如图12所示。以足够的力抵靠手指168上的期望切口位置170按压挤压部件90，从而挤压部件90限定隔离区的周界以限制切割期间血液(和/或细胞液)从切口位置170流失。挤压部件90施加周界力一短暂的时间段，以形成表皮的隔离充液区域。参见图13，击射机构70发动微采样器100，使得尖部106延伸通过挤压部件90的开口，以在相对短的时间段将表皮168切割足够割断一个或多个毛细管的深度。在一种形式中，以大于或等于1.2m/s的速度发动微采样器100，优选的是1.5m/s的速度。微采样器100在5ms或在5ms内优选在3ms或在3ms内达到最大刺入深度。发现这种快速切割使疼痛最小。

尽管在最初刺入期间可在毛细管通道112中收集部分体液，但是在达到最大刺入深度之后收集大多数体液。当达到最大刺入深度时，微采样器100的尖部106可以保持或停留在最大深度或者部分撤回但是仍然保持在表皮168的表面下。发明人发现，使开放毛细管通道112的至少一部分留在表皮内的时间长于微采样器100的最初刺入的时间显著地改善了快速体液收集。在这个停留时间期间，微采样器10可以保持不动或者处于从表皮168撤回的过程中。

根据所使用的集成式一次性设备，能够以若干方式进行体液收集。例如，可以像蚊子一样在表皮168下进行体液收集，像吸血蝙蝠一样在表皮上进行体液收集，或者利用两种技术的结合。例如，先前描述的微采样器100能够在表皮表面下和/或在表皮表面上进行体液收集，但是在选择的实施例中，微采样器100通常是像蚊子一样在表皮下收集大部分体液。微采样器100中的毛细管通道112是沿着其长度开放使得：开放的毛细管通道112能够在表皮表面上延伸以收集在表皮面上汇集的血液(或者其它体液)，而同时通过毛细管作用抽取表皮下的血液。期望样本量少至足够用于分析目的即可，因为较少的样本量允许较浅的刺入深度，继而减轻了切割期间所经受的疼痛。此外，较少的样本量通常允许较快的分析时间，这是消费者期望的特征。

图14示出在尖部106保持在表皮168下时沿毛细管通道112抽取体液172。标号174示出沿着毛细管通道112抽取的体液172的前缘或弯月面。如下面更加详细地解释的，体液172的一部分可以在体液稍后可被抽取到毛细管通道112的位置保持附着于毛细管通道112外的微采样器100。体液172的一滴或多滴176可以沿着毛细管通道112形成在微采样器100上和/或形成在表皮168上。在图15中可以看出，当尖部106接近从表皮移开时，单个滴176沿微采样器100的轴104形成在表皮168上。具体地，在毛细管通道开口126附近形成滴176。滴176还可以形成在其它地方。参见图16，体液172的第二滴178(或者有时甚至是气泡)形成在微采样器100上的本体102和轴104之间的过渡处。为了便于形成滴，微采样器100的部分，诸如轴104和/或沿着毛细管通道112，可以被处理成或者以其他方式制成是亲水性的。微采样器100的其它区域，诸如体液172不会被抽取到毛细管通道112的区域和/或在开放部分124处，可以被处理成或者以其他方式制成是疏水性的，从而在所选择的区域处抑制滴形成。

如上所述，意外地发现微采样器100上的开放部分124的特定尺寸是促进快速体液收集的一个因素。虽然不是绝对确定，但认为开放部分124可以起到将体液172的滴176保持在微采样器100上的毛细管通道入口126处的作用，以便随后在从表皮撤出微采样器100之后体液172可以被吸入到毛细管通道112中。参照图16，毛细管通道入口126处的滴176在开放部分124处与表皮上的滴180分离。理论上，开放部分124允许微采样器100上的滴176和表皮168上的滴180分离，而表皮168上的滴180不从微采样器100上的滴176拉体液，如图16和图17所示。微采样器100通常在反射反应时间内从表皮168完全撤出，取决于个体，该反射反应时间大约为100至200ms。当尖部106从表皮168撤回时，滴176保持在毛细管通道入口126周围的微采样器100上。在微采样器100从表皮168撤出之前、从表皮168撤出之时或从表皮168撤出之后，可以缓和由挤压部件90施加的力。

微采样器100上的滴176、178在微采样器100上实质上形成一个储器，允许毛细管通道112的填充继续，即使在微采样器100的尖部106从表皮168撤出之后。在撤出之后填充毛细管通道112的能力促进了即使在微采样器100在短时间段内(诸如在反射动作发生之前)刺入表皮168并撤回时的成功体液收集。图17和图18示出微采样器100上的体液172的滴176和178如何完成毛细管通道112的填充。如通过图17中体液172的前缘174所见，体液172还没有完全填满毛细管通道112，但是滴176(以及滴178)提供了可被吸入到毛细管中的体液172的储备。图18示出曾经在毛细管通道入口126处形成滴176的体液172填充毛细管通道112，使得体液172的前缘174位于毛细管通道112的端部处。

在上面讨论的所有附图中(图12至图18)，没有示出测试设备111，以便能够容易地观看填充毛细管通道112的体液172。应该理解，当毛细管被部分地或全部填充时，体液172开始放置到测试设备111上。在一个实施例中，毛细管通道112的容量等于或大于准确测试所需的容量，并且微采样器100被配置为仅在毛细管通道112填充了体液172之后将体液存放到测试设备111。

如上所述，发明人发现，在体液收集以及分析期间样本的蒸发是引起次微升或纳升范围内样本测试结果不准确的一个原因。在这些微小测试体积中，即便体积的微小改变也能造成分析物浓度测量的显著差异。应该理解，微采样器100中的毛细管通道112具有易于蒸发的开放设计。通过以下方法解决这种开放毛细管通道的蒸发问题，即：在刺入表皮的500ms内抽取样本并且将样本放置在样本分析设备111上。在其它方面，在150ms或200ms内放置体液以进一步减少蒸发，在其它方面，在100ms内甚至在75ms内放置体液带来更多益处。通过以这种快速的方式放置收集的体液，仅发生少量蒸发，从而产生更加准确的结果。从微采样器100最初刺入表皮168开始测量上述时间。在一个实施例中，一旦将用于测试目的的足够量的体液放置到测试设备111上时，便停止这些时间的测量。可以通过使用微采样器100内的滴检测器等等来测量结束时间。应该理解，快速放置可被测量或者基于其它时间段。例如，放置时间可以基于样本在被放置在测试工具和/或吸入到测试工具中之前暴露在空气中多长时间。

在反射动作发生之前实现成功体液收集的之前提到的一个因素是在切割形成期间用于延伸和撤回微采样器100的刺入或刺穿轮廓。发现：该轮廓应该包括相对快的刺入或延伸阶段，随后是微采样器100从表皮的相对长的撤回阶段。快速刺入过程被认为能够减少疼痛以及增加撤回过程可用的时间，而较长的撤回增加了毛细管通道112在表皮下的停留时间，这被认为增加了收集的体液的量。

图19示出曲线图190，曲线图190示出根据一种以快速方式对体液进行采样的技术的用于微采样器100的刺入轮廓。曲线图190中的X轴192表示时间，Y轴194表示微采样器100的尖部106的行进距离。轮廓线196示出微采样器100的刺入轮廓，虚线198表示表皮表面。可以看出，发动微采样器100，并且微采样器100在3毫秒(ms)内达到其最大刺入深度。一旦实现尖部106的最大刺入深度，在此示例中是大约1.6至1.7mm，微采样器100就开始以大体恒定速率撤回。换句话说，在此示例中，微采样器100的尖部106在从表皮撤回之前不停留或驻留在最大刺入深度处。在示出的情况下，在从表皮撤回之前尖部106以大体持续速率在大约497ms撤回，在表皮内的总停留时间大约500ms。随着微采样器100的尖部106在表皮内撤回，微采样器100收集体液，甚至一旦从表皮离开，微采样器100能够至少在短距离从表皮面收集体液。

图20示出曲线图200，曲线图200示出根据对体液快速采样的另一技术的用于微采样器100的刺入轮廓。轮廓线206示出微采样器100的刺入轮廓，虚线198表示表皮表面。可以看出，微采样器100的尖部106达到大约1.6至1.7mm的最大刺入深度，并且在3ms内撤回到大约0.8mm的深度。理论上，尖部106的部分撤回促进体液在切口内汇集，继而能够被毛细管通道112收集。微采样器100的尖部106在0.8mm的深度停留大约477ms，以收集体液，接着微采样器100的尖部106在大约5ms内从表皮快速离开。在此示例中，微采样器100在表皮内的总停留时间大约为485ms。可以想到，图20中示出的技术中的快速剌入、部分撤回、长停留和快速全部撤回步骤促进了成功的快速体液收集。应该理解，在其它示例中，具体时间可以改变。

在一个实验中，对每个微采样器设计涉及140次刺入的20个对象来估计填充微采样器的成功率。使用了3种类型的微采样器设计：设计A、设计B和设计C。在实际实验中，微采样器设计A、B和C分别被称为微采样器设计“87”、“88”和“89”。微采样器设计A、B和C与图2、图3、图4和图5示出的微采样器100类似。然而，在这些设计中(见图3)，由尖部106到毛细管通道开口126的距离限定的开放部分124的长度136不同。具体地，对于微采样器设计A、B和C来说开放部分124的长度136分别为382μm、425μm和573μm。在实验中，测试了长度为4.5mm和8.6mm的毛细管通道112。当毛细管通道112的整个长度都填充了体液时认为填充成功，在这种情况下，体液包括血液。应该理解，如果毛细管通道112的几乎整个长度没有被填充，则血液将不能放置到分析设备111中。

所有对象都刺入到相同的深度1.6mm。在实验中，挤压组件144(或有时称为“锥体”)将10N的力施加到对象的手指上用于体液挤压目的。在形成切口之前使用挤压单元146向手指施加力，以对表皮内的体液施压。随着切口被切开并在样本收集期间持续施加这个力。先前描述的图19中的曲线图190示出在此实验中使用的刺扎轮廓的示例。该轮廓的刺入部分相对快且恒定，微采样器100的撤回是相对慢、连续的单阶段步骤。在一个示例中，最初接触时微采样器100的速度大于或等于1.3m/s，微采样器100的尖部106在3-5ms内达到最大刺入深度1.6mm。撤回时间从25毫秒到500毫秒不等。在实验的所有示例中，微采样器100完全从表皮撤出发生在少于1000ms内。下面的表1示出使用微采样器设计A、B和C填充4.5mm和8.6mm长的毛细管通道112的成功率。图21中的示图210示出对于具有4.5mm长的毛细管通道112的设计来说相同数据的扩展示图。应该注意到：图21的示图210中的“通道填充时间”与下面的表1中指示的“撤回时间”相同。还应该注意到：撤回时间基于从那点开始逝去的总时间，以使其包括达到最大刺入深度所需的时间加上微采样器100从表皮撤出所需的时间。例如，下面表1中500ms撤回时间包括达到最大刺入深度所需的3ms和微采样器100从表皮撤出所需的497ms。

表1

意外发现，开放部分124的长度136显著改善了在相对短的体液收集时间的成功率。在图21中可以看出，对于4.5mm长毛细管通道，在挤压单元146在手指上施加了10N的力、撤回时间为200ms的刺扎轮廓的情况下，使用微采样器设计B(开放部分124具有425μm的长度136)实现了成功率100％(n＝140次)的毛细管填充。在与其它设计比较，微采样器B设计在相当短的时间段内实现了100％的填充成功率。对于切口形成和样本收集步骤都达到了100％通道填充，控制整个测试的成功率的唯一变量是用于分析体液样本的测试条(或其它测试工具)的可靠性。该100％样本收集成功率的意义在于：微采样器的整个成功率将可以与目前(甚至未来)的测试条相媲美或者甚至与其相同。

使用这种集成的设计以使所有步骤被快速执行，预测所有测试成功率因为很少的用户手动操作可以比传统设计更好。使用传统的(非集成式的)测试条，体液样本量在某些程度上受到手眼协调和用户的运动技巧的限制。如果血滴太小，则用户将不能准确地放置测试条来收集血液或其它体液样本。随着出现允许较少样本量的测试条技术，该限制因素将变为用户收集样本的能力。应该认识到，可以在较浅的刺入深度获得较少的样本量，这样使用户的疼痛减轻。同样，收集和分析样本的速度将受到用户收集样本以及将测试条加载到计量器的能力的限制。测试完成得越快，对于用户来讲就越方便，因为用户可以耗费较少时间进行测试。

皮肤性质的差异，诸如皮肤弹性，可以改变实际刺入表皮的深度。例如，将击射机构79设置到1.6mm，但是实际刺入深度可能是1.2mm。在这点上，对两个个体进行第二项研究，来补偿皮肤差异。换句话说，对个体准确地控制或校准表皮刺入深度。在这个实验中，刺入深度最初为1.6mm。刺入目标并收集体液。上面描述类型的挤压单元146用于在表皮被刺入之前并且直到样本被收集在手指的表皮上施加4N至10N的力。在实验(即，快速达到最大深度和相对慢的从表皮持续撤回)期间使用图19中曲线图190中示出的刺入轮廓。如果收集了300nl体液，则对击射机构的设置将减少一半，并且重复体液收集处理直到达到可以一致地收集300nl的最小深度为止。

接着使用最小或校准的深度设置来从各个对象收集体液。下面的表2和表3示出在这个实验中分别使用微采样器设计A和B填充8.6mm通道的成功率。

表2

表3

在表2和表3中可以看出，使用微采样器设计A和B两者在至少10N的挤压力和75ms的撤回时间的情况下对8.6mm通道填满(或更少)实现了100％成功率。在75ms的撤回时间，在个体的反射动作之前可以进行体液收集。与设计A相比，微采样器设计B在其它撤回时间改善了体液收集成功率。

进行进一步的实验以确定仍然能够实现成功的快速体液收集时抵靠表皮挤压所施加的最小力。对于微采样器设计B，在不同的力水平测试了图8、图9、图10和图11中示出的挤压单元90。特别地，每个挤压单元90对表皮施加4.0N、6.0N和8.0N。此外，在三个不同的时间：75ms、500m和1000ms，测试微采样器100在表皮下的总停留时间(从最初刺入到完全离开)。在体液收集期间使用图19中的曲线图的刺入轮廓196。在每个测试中，当至少毛细管通道112的4.5mm长度被填充时认为毛细管通道填充成功。图22中的示图220示出图8示出的O形环类型的挤压部件160的测试结果。在图23中，示图230绘出了图9的负S形挤压部件162的测试结果。图24中的示图240示出图10的锥形挤压部件164的测试结果，在图25中，示图250示出图11中的硬挤压部件166的测试结果。根据这些结果，应该认识到，当使用测试的任何挤压单元90对表皮施加8.0N的挤压力或压力时，在反射动作发生之前，在最初刺入的75ms内撤回微采样器100时，能够成功收集体液。在6.0N的力水平时，对于锥形挤压单元164和硬挤压单元166，在75ms的时间实现了商业可接受的采样收集成功率。

尽管在附图和前面的描述中示出并描述了本发明，但是将它们视为在文字方面是说明性且非限制性的，应当理解，仅示出和描述了优选的实施例，期望保护落入由随附权利要求书限定的本发明的精神内的所有改变、等同物和修改。

Claims (56)

1.一种设备，其包括：

用于按压表皮的挤压单元；

用于刺入所述表皮的表皮刺入部件，所述表皮刺入部件包括液体收集结构，用于在所述刺入表皮之后收集体液；

以及用于使所述表皮刺入部件从所述表皮移开的工具；

以及在由于所述刺入表皮而发生反射动作之前收集所述体液并且移开所述表皮刺入部件。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述收集体液包括：使用具有尖部的所述表皮刺入部件来收集体液，所述尖部具有长度至少350μm并且最多600μm的开放部分。

3.一种设备，其包括：

微采样器，所述微采样器具有用于从表皮抽取液体的开放式毛细管通道；以及

分析工具，在减少显著影响测试结果的样本蒸发的间隔内，将来自所述开放式毛细管通道的液体放置到所述分析工具上。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述放置液体发生在所述抽取液体的500ms内。

5.一种方法，其包括：

使挤压单元按压表皮；

使用包括液体收集结构的表皮刺入部件刺入所述表皮；

在所述刺入表皮之后使用所述液体收集结构来收集体液；

将所述表皮刺入部件从所述表皮移开；以及

在由于所述刺入表皮而发生反射动作之前进行所述收集体液和所述移开表皮刺入部件。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述收集体液包括使用具有尖部的所述表皮刺入部件来收集体液，所述尖部具有长度至少为350μm并且最多为600μm的开放部分。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述开放部分的长度为大约425μm。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述收集体液和所述移开表皮刺入部件发生在从所述刺入表皮开始的150ms内。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述收集体液和所述移开表皮刺入部件发生在从所述刺入表皮开始的100ms内。

10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述收集体液和所述移开表皮刺入部件发生在从所述刺入表皮开始的75ms内。

11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其还包括：

使用压敏触发器检测达到预定的力；以及

响应于所述检测发起所述刺入表皮。

12.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按压包括对表皮施加至少6N的力。

13.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按压包括对表皮施加至少8N的力。

14.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按压包括对表皮施加至少10N的力。

15.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按压包括对表皮施加至少12N的力。

16.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述收集体液包括收集20nl至1μl的体液。

17.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述收集体液包括收集200nl至300nl的体液。

18.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述刺入包括延伸阶段，其中，所述刺入部件延伸到最大刺入深度，随后是撤回阶段，其中，所述刺入部件从所述最大刺入深度撤回；以及

所述撤回阶段长于所述延伸阶段。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述刺入包括在所述撤回阶段期间保持所述刺入部件在所述表皮下的停留深度。

20.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其还包括：

其中所述液体收集结构包括开放式毛细管通道；以及

在所述刺入表皮的200ms内将体液放置到分析工具内。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述放置发生在所述刺入表皮的75ms内。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，其还包括使用所述分析工具分析所述体液。

23.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其还包括：

所述收集体液包括使体液附着在所述表皮刺入部件的外部；以及

在从所述表皮移开所述表皮刺入部件之后，将所述表皮刺入部件的外部上的体液抽取到所述液体收集结构中。

24.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其还包括：

在所述刺入的10秒内分析体液样本。

25.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其还包括：

所述收集体液和所述移开表皮刺入部件发生在从所述刺入表皮开始的75ms至200ms。

26.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其还包括：

表皮刺入部件，所述表皮刺入部件具有微采样器，

其中，所述微采样器具有带有尖部的轴、沿所述轴限定的开放式毛细管通道、以及从所述轴的尖部凹进350到600μm的毛细管通道的入口；以及

以低于所述刺入表皮期间的速度从所述表皮移开所述微采样器；以及

在对于准确测试足够的液体样本至少附到所述微采样器的情况下，在反射动作发生之前从所述表皮完全移开所述微采样器。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述按压包括以至少6N的力使挤压部件按压所述表皮。

28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述移开发生在所述刺入的75ms内。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述按压包括以至少8N的力使挤压部件按压所述表皮。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，挤压部件是环形的。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述挤压部件包括柔性锥体型挤压环。

32.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述毛细管通道的入口从所述轴的尖部凹进大约425μm。

33.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述按压包括以至少8N的力使挤压部件按压所述表皮。

34.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述按压包括以至多12N的力使挤压部件按压所述表皮。

35.如权利要求26所述的方法，其特征在于，用于准确测试的所述足够的体液样本为至少200nl且至多1μl。

36.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述移开发生在所述刺入的150ms内。

37.如权利要求26所述的方法，其特征在于，其还包括：

在所述微采样器从所述表皮完全移开之后，将所述毛细管通道之外的附在所述微采样器上的至少部分液体抽取到所述毛细管通道内。

38.如权利要求26所述的方法，其特征在于，其还包括：

在所述微采样器从所述表皮完全移开之前，将用于准确测试的所述足够的体液样本抽取到所述毛细管通道内。

39.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述微采样器从所述表皮完全移开发生在基于触觉的反射之前。

40.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述微采样器从所述表皮完全移开发生在基于视觉的反射之前。

41.如权利要求26所述的方法，其特征在于，其还包括：

当所述挤压部件以至少预定的力按压所述表皮时，发动所述微采样器。

42.如权利要求26所述的方法，其特征在于，其还包括：在所述液体样本发生明显蒸发之前将所述液体样本放置到所述微采样器的分析工具上。

43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，将所述体液样本放置到所述分析工具上发生在所述刺入表皮的大约500ms内。

44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，将所述体液样本放置到所述分析工具上发生在所述刺入表皮的大约75ms内。

45.如权利要求26所述的方法，其特征在于，其还包括：

在所述刺入表皮之前，将所述微采样器加载到计量器中；

在所述微采样器从所述表皮完全移开之后，将所述微采样器从所述计量器卸载。

46.一种方法，其包括：

将液体从表皮抽取到微采样器的开放式毛细管通道内；以及

在减少明显影响测试结果的样本蒸发的间隔内将所述液体从所述开放毛细管通道放置到分析工具上。

47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述放置液体发生在所述抽取液体的500ms内。

48.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述放置液体发生在所述抽取液体的75ms内。

49.如权利要求46所述的方法，其特征在于，其还包括：

在所述抽取之前使用所述微采样器刺入所述表皮；以及

所述放置液体发生在所述刺入表皮的75ms内。

50.一种装置，其包括：

微采样器，其被配置为在反射动作发生之前从表皮收集体液，所述微采样器包括：

本体，

具有从所述本体延伸以刺入所述表皮的尖头部的轴，

沿所述轴延伸的开放式毛细管通道，具有毛细管通道开口，以便通过毛细管作用来收集所述体液，所述毛细管通道是亲水性的，所述毛细管通道开口位于距离所述尖头部的350μm至600μm之间。

51.如权利要求50所述的装置，其特征在于，所述毛细管通道开口位于距离所述尖头部大约425μm。

52.如权利要求50所述的装置，其特征在于，所述尖头部具有从20°到40°的刃口角。

53.如权利要求50所述的装置，其特征在于，所述毛细管通道具有从0.7到1.6的纵横比。

54.如权利要求50所述的装置，其特征在于，其还包括：

用于将所述微采样器击射到所述表皮的击射机构，所述击射机构包括压敏触发器，所述压敏触发器被配置为当将至少6N的力施加到所述表皮时发动所述击射机构。

55.如权利要求50所述的装置，其特征在于，其还包括：

计量器，在所述计量器中加载了所述微采样器，所述计量器包括挤压环，所述挤压环由使用柔性材料包覆模制的硬内环制成。

56.如权利要求1或3所述的使用根据权利要求5至50所述方法的设备。

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