TWI374728B - Lancing device with a floating probe for control of penetration depth - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明整體而言關於採血裝置，更特定言之係關於具備穿 刺深度控制之採血裝置及其相關使用方法。 【先前技術】 習知採血裝置通常有一剛性殼體及一能被上膛並發射以 便從採金裝置之一端短暫地突出的刺血針。舉例來說，習知採 血裝置可包含一被安裝在一剛性殼體内之刺血針，使得該刺血 針可相對於該剛性殼體沿該殼體之一縱向軸線移動。一般而 言、，該，血針被彈簧加載且在彈簧釋放後被發射以穿刺（亦即 、、刺入〃）一目標處（亦即一真皮組織目標處）。然後可將一生 物流體樣本（例如一全血樣本）從被穿刺的目標處擠出以供集 中和分析。習知採血裝置見於授證給M〇rita之美國專 5’ 730’ 753號、授證給Taylor等人之美國專利6, 045, 567號 及授證給Douglas等人之美國專利6, 071, 250號，以上專利之 内容以引用的方式併入本文中。 採血裝置經常包含一接合於目標處之帽蓋。此一帽蓋有一 孔（亦即開口）’刺金針在使用期間通過該孔突出。一般而言， 中自蓋之一末梢端在使用中會被安置為與目標處接觸。帽蓋末梢 端之輪廓得適於與預定目標處譬如手指、耳垂、前臂及腹部接 觸。 當一帽蓋與一目標處接觸，通常在刺血針發射前會對目標 處施壓。此壓力將帽蓋推抵於目標處且在帽蓋開口内造成一目 標處鼓起。然後發射刺血針以穿刺目標處鼓起。 但在壓力施加於一採血裝置之一帽蓋上抵住一目標處 時’所得目標處鼓起之高度會因為帽蓋開口之尺寸、外加壓力 大小以及目標處之多種物理特性（例如彈性）而有大幅變化。 此種目標處鼓起高度可變性導致刺血針刺入目標處鼓起内之 穿刺深度也相異。因此，一刺也針很可能在一些情況下過於深 ^1374728 入地穿刺，且在其他情況下刺入不夠深或甚至沒刺入。因此， 在此範疇令仍需要一種對於不同高度之目標處鼓起提供穿 深度控制的採血裝置及相關方法。 【發明内容】 依據本發明之實施例的採血装置及相關方法對於不同 度之目標處鼓起提供穿刺深度控制。 一依據本發明一範例實施例之採血襞置包含一採▲ 構、一壓力梢及一浮動探針。該採血機構包含一刺血針滑架、 一可滑動地連接至該刺血針滑架之採血針支架、及一附裝於該 刺血針支架的刺血針。該壓力梢被建構為用來與一目標處接二 成I目標處鼓起。該浮動探針適於可浮動地接觸該目標i 豉起且與_血針雜有侧地互動啸制糊血針刺 目標處鼓起内之一穿刺深度。 由<於依據本發明之採血裝置縣探針適於在目標處鼓起 之上浮動，該洋動探針可向該刺血針滑架、刺血針支架及 ，性ί饋^得對於不同高度之目_鼓起的穿刺深 的時候，該浮動探針固定住該刺血針相 對於目私纽起之-位置’藉此提供—蚊穿刺深度。 t範例實施例之用來刺人—目“的方法 s intit說明書所述本發_)採血裝置且以該採 處娜處。然後將該壓力梢推往該目標 ί ίΐ，ΐ以該採血裝置之一浮動探針浮在該 巧處政起之-表面上。接下來，該目標處鼓起在 架有作用地互動的同時被刺人以控制該刺血針 7 【實施方式】 藉由參照提出運用本發明原則之範例實施例的詳細說明 以所附圖式，吾人將會對本發明之特徵和優點更為瞭解。 圖1為一依據本發明一範例實施例之採血裝置1〇〇的 簡圖。採企裳置100包含一殼體102、一壓力梢1〇4、一採血 Γίΐ108、一浮動探針彈簧110及一觸發按紐 112。在圖1實施例中，壓力梢1〇4附裝於殼體1〇2。 壓力、梢巧和浮動探針⑽通常（但不侷限於）呈有穿透 二二1(=疋騰和廳）之圓柱形狀。壓力梢104和浮動 探開口可為（但不侷限於）圓形開σ、方形開口、. ς角形開口、C形開口、υ形開口、六角形開口以及八角形開錢 (链使用期間，壓力梢104被壓抵於一目標處 入P接鋪膚之一真皮組織目標處）使得壓力梢ι〇4接 二+接觸i t目私處且使該目標處在壓力梢1〇4之開口内被推 擠成一目標處鼓起（圖丨未示）。 2血機構106包含一刺血針滑架114、一刺血針116支架 用强箬°採灰機構1〇6亦包含過行程彈箸120及發射 =針滑架114包含滑架問124及一麻針支架 SH6。此外’壓力梢1G4有一探針止動表面128。< 鼓起㈤2，之洋動探針108適於可浮動地接觸一目標處 丨μ 不）且被建構為與刺血針滑架114有作用地互動 二tm118刺入該目標處鼓起之一穿刺深度。但浮動Ξ 128限^動&圍係受到浮動探針彈簧110及探針止動表面 108 中’浮動探針1〇8之泮動本質係因浮動探針 滑動。1 相對於殼體102沿著相同縱向轴線 α動再者，刺血針支架116被可滑動 1374728 114 〇 、過行程彈簧120、發射用彈簧122及探針彈簧ι10被建構 為以下文所述方式控制浮動探針、刺血針滑架及刺血針支架的 運動及定位。 過行程彈簧120及刺血針支架過行程止動特徵部126讓刺 血針^18在過行程彈簧120將刺血針ι18回復到一固定休止位 置士刖延伸至一目標處鼓起内一受控穿刺深度。就此而言，應 /主思巧刺血針支架過行程止動部126相對於一目標處鼓起之 位置係由浮動探針1 〇8與刺血針滑架114之互動（如下文所述） 有作用地設定。因此，浮動探針108能夠對刺血針滑架114、 刺血針支架116及刺血針U8提供機械性反饋使得對於不同高 度之目標處鼓起之穿刺深度受到控制且大致恆定。 卜發射用彈簧丨22控制刺血針滑架114之運動。浮動探針彈 簧110及探針止動表面128用於控制浮動探針108可相對於殼 體102移動（亦即浮動）的範圍。非侷限性舉例來說，發射用 ，簧122、過行程彈簧12〇及浮動探針彈簧11〇之強度係分別 在〇. 5-1. 0磅重之力、〇. 2-0· 3磅重之力、及大約〇 2碎重之 力的範圍内。 >1力梢104舉例來說可由-剛性或較可彈性變形的材料構 成，其中非侷限性包含彈性體材料類、聚合物材料類、聚胺基 甲酸醋材料類、乳膠材料類、聚魏材料類及以上之任意组 合。浮動探針108得由任何適用材料構成，其中非侷限性^含 ^具剛性的材料譬如丙烯腈丁二烯苯乙烯娜、可射出成形塑 膠、聚苯乙婦以及金屬材料類。 採血裝置100之運作及各種特徵纷於圖2、3a、3B、4A、 4B、5A及5B中。圖2是採血裝置1〇〇之一剖面簡圖， 動探針108和採血機構1〇6處於被置入一上膛位置之動 (例如在正要使用之前）。在一上腔位置，刺血針滑架n 滑架問124、殼體1G2及觸發按紹12之_互動而 9 =立抗拒發射用彈簧122的偏動力。圖2之箭頭表示浮 8能被推動以便將刺血針滑架114置入因滑架問124動= =及觸發按钮112間之互動而被嗎在定位抗拒發射用彈 穿置偏fn力ίίΠ(亦即就一上腔位置）的一方向。然採血 置，例如利用一外部滑件（圖中未示）或是一柱塞（圖中亦1 不）。 π 圖3Α和3Β是圖1採血裝置之剖面簡圖，其分 採血裝置_處於㈣中且壓力梢ιϋ 施抵於一目標處，會在壓力梢104之開口内產生一目標 起。目標處鼓起之高度舉例來說得因目標處物理特質^。缺 ，圖3Α和3Β中，浮動探針108架在目標處鼓起（在圖3Ag 巧令气別4 B1牙口 B2)之上且被建構為大致獨立於刺血針滑 4和威體102隨該目標處鼓起之表面移動（亦即浮動）。由、 於該浮動麟隨目標處鼓起之表面義，浮練針⑽用於 制刺血針118刺入目標處鼓起内之穿刺深度（詳見下、= 習此技藝者會理解縣植針⑽可被建構為在有浮動探^ ΐί 1存在的條件下大致浮（架）在目標處鼓起的表面上。 这舉例來說可藉由選用-具備不會明顯干擾到浮動 動本質的彈性常數的浮動探針彈簧達成。 圖4A和4B是採企裝置⑽之剖面簡圖，其分別繪出刺血 針刺入圖3A和3B之一較低目標處鼓起B1及一較高目 起B2。一旦壓力梢1〇4已加諸於一目標處且已產生一 ^ 鼓起，觸發按紐112之運作（以圖4A之箭頭表示）釋放= 124。 滑架閂124的釋放容許刺血針滑架114、刺血針 及刺血針118在發射用彈簧122之力的作用下往目標處鼓 動（亦即被發射）。隨後，刺金針滑架114因接觸到浮動探針 1374728 108而被停下。刺血針滑架之慣量可將浮動探針推抵於目標處 妓起’然此效應係一不被認為會對採血裝置之運作造成負馬 響的瞬間撓曲。 因為刺血針支架116之慣量，刺血針支架116和刺企針118 繼續往目標處鼓起移動，導致刺血針118穿刺目標處鼓起。此 穿刺緣於4A和4B。刺血針支架過行程止動部126限制刺血 針支架116和刺血針118從刺血針滑架114已因與浮動探針 1〇8接觸而被停下起可以行進的距離（例如一在〇. 25咖至r 5 麵範圍内的^離）。刺血針支架116和刺血針118從刺血針滑 架114已被停下起所行進的距離被稱為過行程距離。在圖卜诏 之實施例中，該過行程距離是一固定距離。 鲁 不管目標處鼓起是較咼或較低的，由於浮動探針架在目標 處鼓起上丄且用於阻止刺血針滑架114之運動，故對於不同目、 標處鼓起高度之穿透深度會受到惶定控制。 圖5A和5B是採血裝置1〇〇之剖面簡圖，其分別繪出來自 圖4A和4B之一較低目標處鼓起B1及一較高目標處鼓起B2之 刺入後_樣本收集。在刺血針118穿刺目標處鼓起（如圖从和 4B所示）之後，過行程彈簧12〇之偏動力將刺血針支架116 和刺血針118移到使刺血針118處於目標處鼓起表面附近或之 下、例如到目標處鼓起表面以下大約〇. 麵至〇. 25 _之一深 肇 度的位置。圖5A和5B繪出一已從目標處鼓起擠出之生物流體 ，本S (例如全血）的存在◊此生物流體樣本可供轉移至一進 行分析物偵測的測試條（圖中未示）。 圖6為依據本發明另一範例實施例之採血裝置6〇〇的剖面 簡，。在圖6中，採血裝置6〇〇處於一上膛位置且被壓抵於一. 目標處鼓起（TB)。採血裝置6〇〇包含一殼體6〇2、一壓力梢 604、一採丘機構6〇6、浮動探針6〇8、.浮動探針彈簣⑽及一 止動鎖總成612 (圖中以虛線表示止動鎖總成612之一撓曲位 11 1374728 採血機構606包含一刺血針滑架gw、一刺血針支架616 及一刺血針618。採血機構606亦包含發射用彈簧620且刺血 針滑架614包含一滑架閂624。 採血裝置600之壓力梢604在圖中被繪為一彈性帽蓋、譬 如在美國臨時專利申請案第60/426, 683號所述之帽蓋，該^ 之内容以引用.的方式併入本文中。然熟習此技藝者所知之任何 適用壓力梢均可用在依據本發明之採血裝置的實施例中。 止動鎖總成612可被用來防止浮動探針608在刺血針滑架 614發射後移動，藉此減輕刺血針滑架與浮動探針之間的衝擊 力。此可藉由（依圖6箭頭之方向）推動止動鎖總成612使得 止動鎖總成齒612a嚙合於浮動探針6〇8。一旦止動鎖總成齒 612a已嚙合於浮動探針608，浮動探針_即被阻止移動。更 進一步推動止動鎖總成612將止動鎖總成置入一撓曲位置（如 圖6虛線所示）使得其可與滑架閂624有作用地互動。 圖7和8是依據本發明另一範例實施例之採血裝置的 分解透視圖和剖面圖。採血裝置包含一麼力梢7 前 體704、浮動探針、定位銷、刺血針= 簧.刺血針支架m、休止位置調整4 7161= 架718、發射用彈簧720、減力彈簧隔件722、減力彈簧724、 後殼體726、觸發按鈕728、過行程彈簧73〇及柱塞732。 壓力梢702在圖中被繪為一彈性帽蓋之形式、譬如在美 臨時專利申請案第60/426, 683號所述之帽蓋，該案之内^以 =的D併入本文中。在圖7和8之實施例中，減力彈簧 724係與發射用彈簧720有作用地、、成一直線,,。因此，減^ 彈簧724(decoupl ing spring)與發射用彈簧72〇作用性串聯。 么放減!^ 724被選擇為有一遠低於發射用彈的彈簧 負載。舉，來說’減力彈膂724得有一在平衡時介於〇. i至 ^磅重ΐ圍内之彈菁負載。減力彈簧724用於減輕浮動探針 706上的累積力。在沒有減力彈簧汹的情況下，浮動探針= 1374728 彈：土 動探針彈菁712及發射用彈簧720之合力的 7ηΪ 2動探針706處之有效彈脊率加大’這可 >^六田*之作業特性造成負面影響。然減力彈簧減小此 用此等負面影響。舉例來說，當發射用彈簧720 減力科724雜仙軸祕射用彈簧 720加諸於刺血針滑架718的力。 入一H裝置7〇0被建構為使其能因柱塞柄732之縮回而被置 架;之;Γ1發按"728起始刺血針滑 休 =位置調整螺帽716適於調整刺血針休止位置，同時定 位銷708猶構為用來將浮動探針鎖定在一固定位置。休 調ί螺帽716容許使用者調整刺血針71G相對於浮動探 之發射後休止位置。此調整促成將刺金針尖安置在一有 助^-樣本轉移到一與該刺血針整合在一起之測試條（圖中未 士的位置。刺血針在獻後之最佳定位在美國臨時專利申 6G/422,228號中有更詳細，該案之内容以引用的 万式併入本文中。 糾灰裝置700之深度穿刺控制係藉由在柱塞柄732盥 ^血針支架714之間有一有螺紋連接（圖中未示）的方式^ ^。深度控制或過行程在柱塞柄732接觸到刺血針滑架718 限制。藉由調整柱塞柄732與刺血針滑架718之間的間 ，’達成刺血針深度控制。過行轉簧73Q灰 成後回到休止位置。 八凡 浮動探針706可因定位針708之使用而被鎖定在一固 ^。將浮動探針置入一鎖定位置會使浮動探針之浮動 ，。然此一鎖定位置在利用採血裴置7〇〇穿刺一會造 ^ 目人^^目標處時正為所需。熟習此 也會理解到切入刖殼體704内之槽孔可被設計為容許 吁動探針706以一轴向方向移動到一預設極限。除非另有說 13 1374728 實施例大致相似的方式 明，採血裝置700以與就圖丨_5所述之 運作。 ㈣tilt技藝者所能理解，依據本發明之採丘裝置因一致 深f 幅促進—流體樣本（例如上二本, 在-穿刺（刺入）處可再現地產S。舉例來 = =於刺人導致不同高度目標處鼓起之不^真皮組織目標處 ^標處t手掌目標處）。雖說目標處鼓起丄高 ϋ 在每—目標處之穿刺深度是—致的，且一 ϋϊϋίϊϊί Γ此有助於藉由—在—刺血針剛剛縮回 ίΐΞίΐ針穿刺處之流體收錄置（譬如一測試條）進行 原地測試。一致的適當刺血針深度控制也會造成 义參照圖9, 一用來刺入一目標處之方法9〇〇包含提供一如 =所述依據本發a月之採血裝置。此一採血裝置包含一刺血針 架、一可滑動地連接於該刺血針滑架之刺血 該刺血針支架之刺血針…浮動探針、及—时接合該m i造ί —目標處鼓起之壓力梢。此一採血裝置之浮動探針i於 可洋動地接觸該目標處鼓起且被建構為與該刺血針滑架有 用地互動以控制該刺血針刺入該目標處鼓起之一 步驟910所述。 又 接下來，使該採血裝置之壓力梢與該目標處接觸。隨後， 將，壓力梢推往該目標處，藉此造成目標處鼓起且以該浮動探 針洋（架）在該目標處鼓起之一表面上，如步驟930所述。 接下來，在該浮動探針與該刺血針滑架有作用地互動之同 時以該刺血針刺入該目標處鼓起以控制該刺血針刺入該鼓起 之一穿刺深度，如步驟940所述。必要時可如前所述利用一止 動鎖總成防止該浮動探針在刺入期間移動^熟習此技藝者會理 解到步驟910、920、930及940已由前述圖2至4B ^效地圖 示。 叫 1^/4/28 太=理Ϊ到Z運用上述本發明實補之多樣替代方案實行 下文申請專利範圍項界定本發明以及ί此 專利_項之範圍_方法和結構，且其等效物亦以其 【圖式簡單說明】 ，丨是一依據本發明一範例實施例之採血裝置的剖面簡 中該採錢置之-浮動探針和—採錢構處於一休止位 罝， 是圖1採血裝置之—剖面顏，其中該浮植針和採 血機構處於被置入一上膛位置的動作中； ㈣和3b是圖1採錢置之剖面簡圖，其分別緣出浮動 探針接觸-較低目標處鼓起及一較高目標處鼓起； 圖4A和4B是圖1採血裳置之剖面簡圖，其分別繪出刺血 針刺入一較低目標處鼓起及—較高目標處鼓起； 圖5A和5B是圖1採血|置之剖面簡圖，其分別綠出來自 一較低目標處鼓起及一較高目標處鼓起之刺入後樣本收集； 圖6是一依據本發明另一範例實施例之採血裝置的剖面 圖； 圖7是一依據本發明另一範例實施例之採血裝置的分解透 視圖； 圖8是圖7採血裝置之一剖面簡圖；且 圖9是一繪出依據本發明刺入一目標處之步驟序列的流 圖。 ” 【主要元件符號說明】 100 採血裝置 102 殼體 104 壓力梢 104a 開口 106 採血機構 15 1374728 108 108a 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 600 602 604 606 608 610 612 612a 614 616 618 620 624 700 702 704 706 浮動探針 開口 浮動探針彈簧 觸發按鈕 刺血針滑架 刺血針支架 刺血針 過行程彈簧 發射用彈簧 滑架閂 刺jk針支架過行程止動部 探針止動表面 採A裝置 殼體 壓力梢 採ik機構 浮動探針 浮動探針彈簧 止動鎖總成 止動鎖總成齒 刺血針滑架 刺血針支架 刺血針 發射用彈簧 滑架閂 採血裝置 壓力梢 前殼體 浮動探針 16 1374728 708 定位銷 710 刺血針 712 浮動探針彈簧 714 刺血針支架 716 休止位置調整螺帽 718 刺jk針滑架 720 發射用彈簧 722 減力彈簧隔件 724 減力彈簧 726 後殼體 728 觸發按鈕 730 過行程彈簧 732 柱塞柄 B1 較低目標處鼓起 B2 較高目標處鼓起 S 生物流體樣本 TB 目標處鼓起 17

Claims (1)

1374728 101年3月28日修正 專利申請案第9313165丨號 ROC Patent Appln. No. 9313)651 修正後轾«線之中文申請專利範®替換本_附件(一) Amended Claims in Chinese - EncUH (民國101年3月28日送呈） (Submitted on March 28,2012) 十、申請專利範圍： 1. 一種採血褒置，其包含： 一採it機構，其具有： 一刺血針滑架； 可滑動地連接於該刺企針滑架之刺血針支架； 一附裝於該刺血針支架之刺血針；及 一具有齒之止動鎖總成； 一浮動探針；及 一用接觸一目標處且造成一目標處鼓起的壓力梢； 其中當，=墜力梢造成該目標處鼓起時，該浮動探針適於 可浮動地停罪在該目標處鼓起且被建構為與該刺血針滑架鲁 有作用地互動以控制該刺血針刺入該目標處鼓起内之一穿 刺洙度’且又被建構成銜接該止動鎖總成之齒以於該刺血針 刺入該目標處鼓起時防止該浮動探針移動。 2. 如申請專利範圍第1項之採血裝置，其更包含： 一殼體； ' 其中該刺血針滑架被可滑動地連接於該殼體，該刺血針支架 被可滑動地連接於該刺血針滑架，且該浮動探針被可滑動地 連接於該殼體。 3. 如申請專利範圍第1項之採血裝置，其中該浮動探針係由一 剛性材料構成。 鲁 4. 如申請專利範圍第1項之採血裝置，其更包含被串聯排列之 一發射用彈簀及一減力彈簧。 5. 如申凊專利範圍第1項之採血裝置，其中該穿刺深度在0.25 咖至1. 5 mm之範圍内。 . 6-=申請專利範圍第2項之採血裝置，其中該採血機構更包含 一，行程彈簧及一發射用彈簧，其中該殼體包含一浮動探針 彈菁’且其中該浮動探針彈簧及該發射用彈簧被建構為用以 控制該浮動探針、刺丘針滑架及刺血針支架之運動和定位。 18 1374728 _ ， 101年3月28日修正 7. 如申請專利範圍第1項之採血裝置，其中該壓力梢包含一探 針止動表面。 8. 如申請專利範圍第1項之採血裝置，其中該刺血針滑架包含 一刺血針支架過行程止動部。