CN113509179B - 刺血装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刺血装置，末梢血采样装置包括针盒、刺血机构和顶推机构，针盒内部形成有容纳腔，容纳腔的底部沿第二方向依次形成有候补区和工作区，针盒在工作区处设有连通至容纳腔的出口；刺血机构包括多个刺血针，多个刺血针沿第二方向排列在候补区，刺血针沿第二方向活动设置，以具有移动至出口上方的工作行程；顶推机构与移动至出口处的刺血针驱动连接，用以推动刺血针自出口伸出以扎入人体。设计了一种刺血针和刀杆分离的刺血装置，刺血针和刀杆采用机械机构和电磁装置进行联结，在刺血针完成刺血被污染后，仅弹出被污染的刺血针，保留了刀杆，然后自动更换新的刺血针。从而节约了刺血针的制作成本和更换成本，节约了刺络放血针的用料。

Description

刺血装置

技术领域

本发明涉及末梢采血技术领域，尤其涉及一种刺血装置。

背景技术

末梢血主要用于全血细胞分析、血型、血糖、血沉和新生儿筛查等检验项目。随着现代检验医学技术的发展，一些既往用血量较大的项目也建立了快速微量法，如微量元素、感染性标志物、传染性疾病的抗体以及床旁检测项目等。此外，许多新项目还在不断开发中，末梢血的临床应用具有广阔前景。用于穿刺皮肤获取末梢血样的设备，通常为锋利的针或刀片。末梢刺血针应用于血糖测试、刺络拔罐、血型鉴定、全血细胞分析、新生儿筛查等。当前，末梢血提取过程中涉及到的刺血针，大都在使用后需要人工更换。

刺血针的拆卸和安装，本身就是一项具有技术性要求的工作。当面对大量的末梢刺血和刺络放血需求时，多次重复进行刺血针的拆卸和安装，降低了刺血采血的效率。刺血针整体丢弃，造成了材料的浪费。现有的刺络放血用的刺血针，将针尖和刀杆通常做成一体，以便取下和安装。而每次刺络放血以后，刺血针染上的患者的血而被污染，刀杆没有被血液污染，但刀杆也被和刺血针一起丢弃。实际上，只需要更换刺血针即可。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种刺血装置，旨在解决现有技术中刺血针需要人工操作更换刺血针，工作效率低，风险大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种末梢血采样装置，所述刺血装置具有呈交叉设置的第一方向以及第二方向，所述刺血装置包括：

针盒，内部形成有容纳腔，所述容纳腔的底部沿所述第二方向依次形成有候补区和工作区，所述针盒在所述工作区处设有连通至所述容纳腔的出口；

刺血机构，包括多个刺血针，多个所述刺血针沿所述第二方向排列在所述候补区，所述刺血针沿所述第二方向活动设置，以具有移动至所述出口上方的工作行程；以及，

顶推机构，与移动至所述出口处的所述刺血针驱动连接，用以推动所述刺血针自所述出口伸出，以扎入人体。

可选地，所述顶推机构包括设于所述工作区上方的驱动气缸，所述驱动气缸具有沿所述第一方向伸缩的活塞杆，以在所述活塞杆沿所述第一方向运动至靠近所述工作区时，推动所述工作区内的所述刺血针自所述出口伸出，以扎入人体。

可选地，所述刺血装置还包括导向结构，所述导向结构包括设于所述候补区的导轨，所述导轨上设有沿所述第二方向延伸的导向槽、以及沿所述第一方向延伸的通道，所述通道对应所述工作区设置，且连通所述导向槽和所述出口，所述顶推机构设于所述通道。

可选地，在沿所述第一方向远离所述针盒的方向上，所述导向槽的槽宽呈渐窄设置。

可选地，每一所述刺血针的直径为d，所述通道的内径为D，d＜D＜1.2d。

可选地，所述刺血装置还包括推动结构，所述推动结构包括弹簧和挡块，所述挡块沿所述第二方向活动设于所述导向槽内，且抵接于多个所述刺血针背对所述工作区的一侧，所述弹簧位于所述挡块背对多个所述刺血针的一侧，且一端连接所述导向槽的内壁，另一端连接所述挡块，以在所述刺血针被所述驱动装置驱动而自所述出口伸出后，所述弹簧带动所述挡块推动余下所述刺血针沿所述第二方向活动。

可选地，所述刺血机构还包括沿所述第一方向延伸的针杆，所述针杆的一端与所述活塞杆固定连接，以在所述活塞杆推动下，所述针杆具有沿所述第一方向朝向所述出口的进给行程，且在所述进给行程中，所述针杆与所述刺血针连接并推动所述刺血针自所述出口伸出。

可选地，所述刺血装置还包括电磁装置，所述电磁装置包括电源和电磁线圈，所述电磁线圈绕设于所述针杆的表面，所述电源与所述电磁线圈电连接，在所述电磁线圈电通电后，所述针杆被磁化，用以吸附连接所述出口处的所述刺血针。

可选地，所述针杆的底部形成有卡槽，所述卡槽用以在所述针杆的进给行程中，与所述刺血针的端部相卡接。

可选地，所述刺血装置还包括：

感应器，所述感应器设于所述活塞杆上，用以在感测到手指靠近所述刺血针时触发感应信号；以及，

控制电路，电性连接所述感应器、所述驱动装置以及所述电源，以在接收到的所述感应信号时，控制所述驱动装置驱动所述针杆沿所述第一方向运动至靠近所述容纳腔的出口后，控制所述电源给所述电磁线圈供电。

本发明提供的末梢血采样装置可以实现刺血针的拆卸和安装的无人化和自动化操作，降低了人工更换刺血针的操作风险，规避了了血糖测试、刺络放血、血型鉴定过程的医疗隐患。省去了人工拆装刺血针的操作，节约了患者等待拆卸和安装刺血针的时间，提高了血糖测试、刺络放血、血型鉴定的工作效率。

附图说明

图1是本发明提供的刺血装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中导轨的结构示意图；

图3为图1中活塞杆的结构示意图；

图4为图1中刺血装置的剖面图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	刺血装置	108	第三电磁阀
101	驱动气缸	109	第一电磁阀
				102	刺血针	110	第二电磁阀
103	弹簧	111	气泵
				104	导轨	112	蓄能器
105	活塞杆	113	限位开关
				106	回收盒	114	挡块
107	通道

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。还有就是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

刺血针的拆卸和安装，本身就是一项具有技术性要求的工作。当面对大量的末梢刺血和刺络放血需求时，多次重复进行刺血针的拆卸和安装，降低了刺血采血的效率。刺血针整体丢弃，造成了材料的浪费。现有的刺络放血用的刺血针，将针尖和刀杆通常做成一体，以便取下和安装。而每次刺络放血以后，刺血针染上的患者的血而被污染，刀杆没有被血液污染，但刀杆也被和刺血针一起丢弃。实际上，只需要更换刺血针即可。

鉴于此，本发明提供一种末梢血采样装置，以解决上述问题。本发明提供的末梢血采样装置包括针盒、刺血机构以及顶推机构，刺血装置具有呈交叉设置的第一方向以及第二方向。可以理解的是，第一方向可以表示竖直方向，第二方向可以表示水平方向。针盒内部形成有容纳腔，所述容纳腔的底部沿在水平方向上形成有候补区和工作区，所述针盒在所述工作区处设有连通至所述容纳腔的出口；刺血机构包括多个刺血针，多个所述刺血针排列在所述候补区上，并可沿水平方向移动。顶推机构与移动至所述出口处的所述刺血针驱动连接，用以推动所述刺血针自所述出口伸出，以扎入人体。

见图4所示，刺血针102、针杆、与针杆连接的活塞杆105、驱动气缸101和三个电磁阀是本发明的刺络执行机构。由驱动气缸101、复位弹簧、气泵111、蓄能器112、活塞杆105、限位开关113和第一电磁阀109、第二电磁阀110以及第三电磁阀108组成了刺血执行机构。活塞杆105下方与针杆直接连接成一体，推动刺血针运动。针杆的形状比较特殊，是用于本发明方案的专用针杆，此外，针杆上加装了红外线测距传感器，其位置位于针杆末端。根据刺血的一般操作步骤，分为初始状态-人体识别和刺血准备阶段-刺血阶段-刺血针弹出阶段-回初始位置阶段五个动作。

进一步地，在本实施例中，所述顶推机构包括设于所述工作区上方的驱动气缸101，所述驱动气缸101具有能够沿竖直方向伸缩的活塞杆105，以在所述活塞杆105向下运动至靠近所述工作区时，推动所述工作区内的所述刺血针102自所述出口伸出，以扎入人体，进而完成刺血动作。

进一步地，在本实施例中，所述刺血装置100还包括导向结构，所述导向结构包括设于所述候补区的导轨104，所述导轨104上设有沿水平方向延伸的导向槽、以及沿竖直方向延伸的通道107，所述通道107对应所述工作区设置，且连通所述导向槽和所述出口，所述顶推机构设于所述通道107。位于导向槽内的刺血针可以沿水平方向自左至右移动，直至移动到通道107处，被活塞杆105推动向下运动，以扎入人体。

进一步地，在本实施例中，在沿所述第一方向远离所述针盒的方向上，所述导向槽的槽宽呈渐窄设置。导向槽的形状与刺血针相适应，呈V字型。

进一步地，在本实施例中，通道107的开口尺寸略大于刺血针直径的尺寸，以便刺血针102能够顺利通过。

进一步地，在本实施例中，所述刺血装置100还包括推动结构，所述推动结构包括弹簧103和挡块114，所述挡块114沿水平方向活动设于所述导向槽内，且抵接于多个所述刺血针102背对所述工作区的一侧，所述弹簧103位于所述挡块114背对多个所述刺血针102的一侧，且一端连接所述导向槽的内壁，另一端连接所述挡块114，以在所述刺血针102被所述驱动装置驱动而自所述出口伸出后，所述弹簧103带动所述挡块推动余下所述刺血针102沿所述第二方向活动。针盒的作用是储备和提供刺血针102，其实现是通过压缩弹簧和挡块给刺血针102施加推力，推动刺血针102沿刺血针导轨运动，以实现刺血针102的自动补充。

进一步地，在本实施例中，述刺血机构还包括沿所述第一方向延伸的针杆，所述针杆的一端与所述活塞杆105固定连接，以在所述活塞杆105推动下，所述针杆具有沿所述第一方向朝向所述出口的进给行程，且在所述进给行程中，所述针杆与所述刺血针102连接并推动所述刺血针102自所述出口伸出。

进一步地，在本实施例中，所述刺血装置100还包括电磁装置，所述电磁装置包括电源和电磁线圈，所述电磁线圈绕设于所述针杆的表面，所述电源与所述电磁线圈电连接，在所述电磁线圈电通电后，所述针杆被磁化，用以吸附连接所述出口处的所述刺血针102。

进一步地，在本实施例中，所述针杆的底部形成有卡槽，所述卡槽用以在所述针杆的进给行程中，与所述刺血针的端部相卡接。

进一步地，在本实施例中，所述刺血装置100还包括感应器、控制电路，感应器为红外感应器，设于所述活塞杆105上，用以在感测到手指靠近所述刺血针102时触发感应信号；控制电路电性连接所述感应器、所述驱动装置以及所述电源，以在接收到的所述感应信号时，控制所述驱动装置驱动所述针杆沿所述第一方向运动至靠近所述容纳腔的出口后，控制所述电源给所述电磁线圈供电。

综上所述，本发明所提出的用于末梢采血和刺络放血的装置，根据刺血的一般操作步骤，分为初始状态-人体识别和刺血准备阶段-刺血阶段-刺血针弹出阶段-回初始位置阶段五个步骤。针对此特殊要求，结合自动实现的实施过程，本发明设计了一种适用于末梢采血和刺络放血的装置，该装置由存放刺血针102的针盒、刺血针102、驱动气缸101及三个电磁阀等部件组成见，针盒内装置了弹簧103和刺血针102的导轨104，针盒底部有开口。初始状态下，红外线测距传感器打开，开始测量遮挡物的距离，此时红外线经传感器发射后，传播到废弃刺血针的回收盒106，测得二者距离为。初始状态下，电磁铁绕组未通电，针杆凹槽无磁力。最右侧刺血针102在针盒上弹簧103的推力作用下，被挡块114紧紧压在针盒右侧，其自身依靠摩擦力停留在空心开口的正上方，等待下一步刺血的动作。

为了完成扎针刺血的动作，首先移动相应的人体表面到本装置刺血针102的正下方，此时，红外线测距传感器发出的红外射线经过人体表面反射回传感器，传感器输出测距信号，其测距值为L。中控系统接收红外线测距离传感器发出的测距信号值L达到预先设置的阈值M1时，中控系统发出指令，后向针杆的电磁铁绕组通电，使针杆凹槽的电磁铁铁芯被磁化，刺血针102被磁力吸附在针杆的凹槽内。

特殊的是，本发明提出的人体距离识别，是根据红外线测量人体表面和传感器的距离来判断的。只有当红外线测量人体表面的距离值L等于预先设置的阈值M1时，中控系统才会完成人体表面识别，开通针杆的电磁绕组。预先设置的阈值M1值大小为气缸内活塞杆105的行程长度M1，即活塞杆105从初始位置运动至限位开关的距离。

这个阶段的任务是，将需要进行刺血的人体部位放置在正确的位置上，即距离红外传感器M1的纵向距离处。当红外测距传感器的测量值等于M1时，完成人体识别。

在执行完上述动作之后，中控系统发出指令，打开第一电磁阀109和第二电磁阀110，气泵111内的高压气体注入到驱动气缸101上半侧，推动活塞杆105向下运动，驱动气缸101下半侧内的气体在活塞杆105的推动下进入蓄能器112储存起来。与此同时，活塞杆105末端连接的针杆通过磁力吸附刺血针102，在活塞杆105推力的作用下，穿过针盒底部空心开口的间隙(间隙值略大于刺血针针杆宽度)，迅速完成向下运动，刺血针102随之向下运动M1距离后刺入人体表面，刺入深度H。当活塞杆105向下运动触碰限位开关113后，活塞杆105停止运动，关闭第一电磁阀109，停止向驱动气缸101上半侧注入高压气体，关闭第二电磁阀110，防止蓄能器112内的高压气体泄露。当活塞杆105停止运动时，红外线测量人体表面距离为M2。刺血阶段的动作完成。

在执行上述动作之后，红外线测距传感器测量人体表面距离为M2。刺血完成后人体表面突然移开，此时，红外线测距传感器测量距离突然增大到M3。当中控系统检测到测量距离从M2突然增大，此时断开电磁铁绕组通电电流，针杆失去磁性，刺血针102在重力的作用下，从针杆上脱落至废弃刺血针回收盒106中。完成刺血针弹出动作。

在执行上述动作之后，即断开刀杆电磁铁上的绕组通电电流后，打开第三电磁阀108，使驱动气缸101上半侧内的高压气体排出，同时打开第二电磁阀110，使蓄能器112内的高压气体注入到驱动气缸101下半侧。此时活塞杆105在驱动气缸101上半侧回复弹簧拉力的作用下，以及在驱动气缸101下半侧蓄能器112内的高压真气的联合推动下向上运动，最终停留在初始位置时，回复弹簧的拉伸量为零，蓄能器112内的气压等于一个大气压力。回到初始位置后，候补刺血针在针盒压缩弹簧的推力下被推入到针杆凹槽内。此时完成回初始位置和状态的动作。

这里特殊说明的是，尽管候补刺血针始终在弹簧力推动下有向右运动的趋势，但是在上述动作的过程中，候补刺血针处于受力平衡状态和静止状态。这是由于针杆的特殊结构设计，使针杆在向下运动的过程中，针杆的宽度和刺血针的宽度正好相等。如此，当工作枕头离开当前位置甚至从针杆脱落以后，针杆的上端部分继续支撑着候补刺血针，使候补刺血针维持原位不动。只有当完成回初始位置时，针杆凹槽再次回到初始位置时，此时候补刺血针在弹簧力下被推入到空心的针杆凹槽内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为名称。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种刺血装置，其特征在于，所述刺血装置具有呈交叉设置的第一方向以及第二方向，所述刺血装置包括：

针盒，内部形成有容纳腔，所述容纳腔的底部沿所述第二方向依次形成有候补区和工作区，所述针盒在所述工作区处设有连通至所述容纳腔的出口；

刺血机构，包括多个刺血针，多个所述刺血针沿所述第二方向排列在所述候补区，所述刺血针沿所述第二方向活动设置，以具有移动至所述出口上方的工作行程；以及，

顶推机构，与移动至所述出口处的所述刺血针驱动连接，用以推动所述刺血针自所述出口伸出，以扎入人体;

所述顶推机构包括设于所述工作区上方的驱动气缸，所述驱动气缸具有沿所述第一方向伸缩的活塞杆，以在所述活塞杆沿所述第一方向运动至靠近所述工作区时，推动所述工作区内的所述刺血针自所述出口伸出，以扎入人体；

所述刺血机构还包括沿所述第一方向延伸的针杆，所述针杆的一端与所述活塞杆固定连接，以在所述活塞杆推动下，所述针杆具有沿所述第一方向朝向所述出口的进给行程，且在所述进给行程中，所述针杆与所述刺血针连接并推动所述刺血针自所述出口伸出;

所述刺血装置还包括电磁装置，所述电磁装置包括电源和电磁线圈，所述电磁线圈绕设于所述针杆的表面，所述电源与所述电磁线圈电连接，在所述电磁线圈电通电后，所述针杆被磁化，用以吸附连接所述出口处的所述刺血针;

所述刺血装置还包括：

感应器，所述感应器设于所述活塞杆上，用以在感测到手指靠近所述刺血针时触发感应信号；以及，

控制电路，电性连接所述感应器、所述顶推机构以及所述电源，以在接收到的所述感应信号时，控制所述顶推机构驱动所述针杆沿所述第一方向运动至靠近所述容纳腔的出口后，控制所述电源给所述电磁线圈供电;

所述针杆末端设置有红外线测距离传感器，所述红外线测距离传感器用于测量所述刺血针到人体表面的距离参数L，且所述红外线测距离传感器通讯连接所述控制电路；

所述顶推机构还包括第一电磁阀，所述第一电磁阀用以控制所述活塞杆沿上下向运动；

所述控制电路还用于实现以下方法：

基于所述红外线测距离传感器，获取所述刺血针到人体表面的距离参数L；

在所述距离参数L1等于第一距离预设值M1时，控制所述第一电磁阀打开以使得所述活塞杆朝下运动，并控制所述电磁线圈通电，以使得所述针杆磁化吸附所述刺血针；

在所述距离参数L等于第二距离预设值M2时，控制所述第一电磁阀关闭，以使得所述活塞杆停止朝下运动；

在所述距离参数L等于第三距离预设值M3时，控制所述电磁线圈失电，以使得所述针杆消磁并与所述刺血针脱离。

2.如权利要求1所述的刺血装置，其特征在于，所述刺血装置还包括导向结构，所述导向结构包括设于所述候补区的导轨，所述导轨上设有沿所述第二方向延伸的导向槽、以及沿所述第一方向延伸的通道，所述通道对应所述工作区设置，且连通所述导向槽和所述出口，所述顶推机构设于所述通道。

3.如权利要求2所述的刺血装置，其特征在于，在沿所述第一方向远离所述针盒的方向上，所述导向槽的槽宽呈渐窄设置。

4.如权利要求2所述的刺血装置，其特征在于，每一所述刺血针的直径为d，所述通道的内径为D，d＜D＜1.2d。

5.如权利要求2所述的刺血装置，其特征在于，所述刺血装置还包括推动结构，所述推动结构包括弹簧和挡块，所述挡块沿所述第二方向活动设于所述导向槽内，且抵接于多个所述刺血针背对所述工作区的一侧，所述弹簧位于所述挡块背对多个所述刺血针的一侧，且一端连接所述导向槽的内壁，另一端连接所述挡块，以在所述刺血针被所述顶推机构驱动而自所述出口伸出后，所述弹簧带动所述挡块推动余下所述刺血针沿所述第二方向活动。

6.如权利要求1所述的刺血装置，其特征在于，所述针杆的底部形成有卡槽，所述卡槽用以在所述针杆的进给行程中，与所述刺血针的端部相卡接。

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