手指激活的刺血针装置的制作方法

专利名称：手指激活的刺血针装置的制作方法
技术领域：
概括来说，本发明涉及医用刺穿装置，更具体地说，涉及用于从 病人采集血液样本的刺血针。
背景技术：
刺血针装置在医学领域中用于刺穿病人皮肤，以从病人获得毛细 血管血液样本。某些疾病，例如糖尿病，需要定期测试病人的血液， 以监视例如病人的血糖水平。另外，测试试剂盒，例如胆固醇测试试 剂盒，常常需要血液样本用于分析。血液采集过程通常包括扎破手指 或其它合适的身体部分，以便获得血液样本。通常，这种测试所需的 血液量很少，小的刺伤或切口通常就能提供用于这些测试的充足的血 液量。
对于医院、医务所、诊所等以及个体用户来说，在市场上就可以 买到各种各样的刺血针装置。这种装置通常包括锋利尖端构件例如针 或锋利边缘构件例如刀片，锋利尖端构件或锋利边缘构件用来在病人 皮肤上快速制造刺伤或切口，以便提供少流出量的血液。对很多人来 说，用手持式针或刀片扎破自己的手指在生理上和心理上都是非常困 难的。因此，刺血针装置已经发展成能够在致动触发机构时刺穿或切 开病人皮肤的自动装置。在有些装置中，针或刀片保持在备/""么， 直到被用户触发，用户可以是负责从病人抽取血液的专业医生，或者 可以是病人自己。在触发时，针或刀片刺穿或切开病人皮肤，例如手 指上的皮肤。通常， 一弹簧接合到装置中，以提供刺穿或切开病人皮 肤所必需的"自动"力。
在医学领域，至关重要的是，这种医用刺穿装置或刺血针在使用
之前要处于无菌状态。当今， 一般来说，在医用刺穿装置或刺血针分 给专业医生或需要这种装置的公众成员之前，医用刺穿装置或刺血针 的制造和包装毫无例外都是在无菌状态下进行的。无菌包装保持了装 置的无菌状态，确保周围环境不会污染装置，直到使用。另外，用户 或他人在使用装置之后不接触针或刀片也是非常重要的。因为担心血 液携带疾病，专业医生非常小心注意医用设备接触病人的血液。因而， 刺血针结构的一个重要方面涉及防止装置的针或刀片在从病人抽取血 液样本之后创伤用户或他人。 一旦已使用，针或刀片就应当被保护好， 以防止针或刀片创伤把持装置的用户或他人。此外，刺血针装置应当 是一次性的，以消除由于针或刀片用于一个以上人引起疾病传播的机 会。在这点上，刺血针装置应当理想地设计成单次发射，并具有防止 再次使用的安全装置。
近年来，在增加操作和把持已用过的刺血针装置的安全性方面已 经取得了一些进步。例如，现行的刺血针装置是以从装置自动弹出和 缩回刺穿或切开元件的单发装置。这种医用刺穿装置的例子披露在美
国专利号5,755,733; 6，432，120;和6，248，120中。Morita的美国专利 号5,755,733披露了 一种刺血针装置，其包括带有可压缩的之字形弹簧 构件的组合保持架和刺血针结构，弹簧构件在致动一对致动臂时使刺 血针构件刺穿病人皮肤。Teo的美国专利号6，432，120披露了一种刺血 针装置，其包括刺血针保持架，刺血针保持架容纳带有单个巻簧的弹 簧加载刺血针结构，单个巻簧在触发该结构时起到弹出和缩回刺血针 的作用。Wyszogrodzki的美国专利号6，248，120披露了一种刺血针装 置，其由外壳、护罩部分、带有刺穿尖端的活塞和在外壳中的内翼元 件断裂时各自弹出或缩回活塞的分开的驱动巻簧和返回巻簧构成。这 种组件包括许多部件，并且通常运用昂贵的金属巻簧，以便激活。
Crossman等的美国专利号4，869，249披露了 一种具有主体、刺血 针和一体模制的之字形弹簧的一次性刺血针尖刺(pricker),其由插
入主体中的分开的帽激活。之字形弹簧从主体的内后表面延伸，以与 刺血针相附着，当被压缩和释放时，使刺血针从装置突出，然后缩回
装置内。在使用之后，帽与刺血针附着，以防止进一步被激活。
Marshall等的美国专利号6，136，013披露了一种由折叠式构造的 一体模制结构形成的刺血针装置。该装置包括由两部分铰接而成的外
壳，其中一个外壳部分中模制有按钮，另一外壳部分在后端铰接有之 字形弹簧， 一刺血针模制到弹簧上。弹簧被压缩时，弹簧和刺血针可 以折叠到外壳内，然后封闭外壳，以形成封闭刺血针。通过将侧面按 钮侧向按入外壳内以释放被压缩的弹簧，就可以实现激活。
Mawhirt等的美国专利号5,630,828披露了 一种一次性的刺血针， 其具有外壳，外壳带有横梁，横梁具有从一端延伸的刀片，另一端枢 转地耦合于外壳。触发器从后端延伸至外壳内，激活包括将触发器向 下按至外壳内，以迫使横梁弹簧端部的刀片刺穿病人皮肤，此时，释 放触发器，以允许横梁弹簧使刀片缩回外壳内。这种刺血针需要用户 刺穿皮肤的力量，弹簧使刺血针缩回。

发明内容
在医学领域，普遍需要一种简单的、廉价的、可靠的并且一次性 的医用刺穿装置，其易于制造、组装和使用，并且使用之前能确保无 菌，使用之后能够安全、可靠地丢弃。
一种刺血针装置，包括外壳，其包括前开口；和柔性构件，例 如悬臂弹簧，其例如从外壳的内壁在外壳内部延伸。带有刺穿端的刺 血针结构设置成与柔性构件连通，其可以直接附着在柔性构件一端附 近。柔性构件适于使刺血针结构在缩回位置与延伸位置之间枢转，在 缩回位置，刺血针结构的刺穿端保持在外壳内部，在延伸位置，刺穿 端延伸穿过前开口 。刺血针装置还包括延伸穿过外壳的前开口的致动 器，所述致动器通过与柔性构件的接合接触柔性构件。致动器可从延 伸穿过外壳的前开口的第一位置移动至进一步在外壳内部、至少部分 地在外壳内的第二位置。致动器的至少一部分的运动解除致动器与柔 性构件之间的接合，从而容许柔性构件使刺血针结构枢转至延伸位置。
优选地，柔性构件的一端与外壳的侧壁整体地模制，刺血针邻接 柔性构件的相对一端，从而使柔性构件构成横梁或悬臂，横梁或悬臂 能够绕柔性构件与外壳内壁的接合处形成的枢转点枢转。刺血针结构 还可以与柔性构件整体地模制，最好与模制在其中的刺血针插入物整 体地模制。进一步，刺血针结构、柔性构件和外壳全部可以整体地模 制成单个结构。
致动器可以是大体上中空的护罩的形式，中空护罩包括用于接合 悬臂弹簧的内部延长部，例如接触悬臂弹簧端部的内部指状物。致动 器可以是独立于外壳的结构。当悬臂弹簧处于松弛状态时，悬臂弹簧 最好将刺血针的刺穿端保持在外壳内部，这样，致动器在外壳内部从 第一位置向第二位置的初始运动使之接合悬臂弹簧，以使悬臂弹簧克 服其松弛状态枢转，致动器在外壳内部向第二位置的继续运动解除与 悬臂弹簧的接合。因而，悬臂弹簧枢转至松弛状态之外，以使刺血针 结构延伸至延伸位置，随后返回其松弛状态，从而使刺血针结构缩回 到缩回位置。
优选地，外壳的前开口大体上位于外壳前部分的中间。这样，刺 血针装置的激活在装置的中心或中间部分利用向下运动就可实现。
在本发明的进一步实施例中， 一种刺血针装置，其包括外壳，外 壳包括限定内部空腔的外壳壁以及包括穿过其前端的前开口 ， 一悬臂 弹簧从外壳壁在内部空腔内延伸。悬臂弹簧包括刺血针结构，所述刺 血针结构包括刺穿端，悬臂弹簧适于使刺血针结构在缩回位置与延伸 位置之间枢转，在缩回位置，刺穿端被保持在外壳内部，在延伸位置， 刺穿端延伸穿过前开口。致动器延伸穿过外壳的前开口，用于干涉接 合悬臂弹簧。致动器穿过外壳的前开口移动进入内部空腔至一位置， 在该位置，致动器被解除与悬臂弹簧的接合，从而容许悬臂弹簧使刺 血针结构枢转至延伸位置。优选地，外壳与铰接侧壁整体地模制，所 述铰接侧壁铰链于用刺血针结构将悬臂弹簧封装在外壳内的关闭位置 上。
在进一步的实施例中， 一种用于刺穿病人皮肤的刺血针装置包括 外壳主体，所述外壳主体限定一内部空腔，并包括前开口， 一悬臂弹 簧在枢转点可枢转地接合外壳主体，悬臂弹簧包括刺血针，所述刺血
针包括在内部空腔内延伸的刺穿尖端。悬臂弹簧绕枢转点的枢转运动 使刺血针在缩回位置与刺穿位置之间移动，在缩回位置，刺穿尖端被 保持在外壳主体内部，在刺穿位置，刺穿尖端延伸穿过外壳主体的前 开口。悬臂弹簧的枢转点大体上定位在由刺血针的刺穿尖端位于刺穿 位置时的位置限定的平面内。致动器在外壳主体的前开口内部可动地 相联，致动器包括用于在刺穿过程期间接触病人皮肤的前端。致动器 还接合悬臂弹簧。这样，致动器在外壳主体的前开口内部的运动解除 与悬臂弹簧的接合，从而容许悬臂弹簧使刺血针结构枢转至延伸位置。 优选地，悬臂弹簧包括固定于外壳主体以限定枢转点的第一端和延伸 至内部空腔中的第二端，刺血针邻近第二端定位。枢转点在外壳内部 与位于刺穿位置时的刺血针的刺穿尖端对齐，以限定大体上与由致动 器的前端限定的平面共面的平面。
在另一个实施例中， 一种刺血针装置，其包括外壳，所述外壳包 括限定内部空腔的外壳壁以及包括穿过其前端的前开口，所述外壳包 括从外壳壁在内部空腔内延伸的悬臂弹簧。悬臂弹簧包括刺穿端，悬 臂弹簧适于使刺血针结构在缩回位置与延伸位置之间枢转，在缩回位 置，刺穿端被保持在外壳内部，在延伸位置，刺穿端延伸穿过前开口。 一刺血针盖与外壳整体地模制。致动器延伸穿过外壳的前开口，并接 合悬臂弹簧。致动器穿过外壳的前开口可缩回地移动进入内部空腔至 一位置，在该位置，致动器被解除与悬臂弹簧的接合。与外壳一起模 制的刺血针盖适于在致动器至少部分地组装到外壳内部之前和之后保 护刺穿尖端。


图l是依照本发明实施例的刺血针装置的透视图。
图2是图1中刺血针装置的分解透视图。
图3是在预装配状态显示的图1中刺血针装置的外壳的侧视图。
图4是图3中外壳的顶视图。
图5是图1中刺血针装置的侧面局部剖视图。
图6是图1中刺血针装置的侧面局部剖视图，其保护盖被移除，
准备好使用。
图7是图1中刺血针装置使用时的侧面局部剖视图，刺血针结构 处于最初位置，准备好释放。
图8是图1中刺血针装置使用时的侧面局部剖视图，刺血针结构 处于刺穿位置。
图9是图1中刺血针装置使用后的侧面局部剖视图，刺血针结构 处于最终缩回位置。
图IO是依照进一步实施例的刺血针装置的分解透视图。
具体实施例方式
为4吏于下文描述，单词"上"、"下"、，，左"、"右"、"竖直"、，，水 平"、"顶"、"底"、"侧向"、"纵向"和类似术语，如果^f吏用，则与在 附图中定向的发明实施例有关。但是，应当理解，本发明的实施例可 以呈现许多可能的变形。还应当理解，在附图中示出的以及在此所述 的具体装置和实施例仅仅是在本发明的示例性实施例。
参照图1-4，整体上显示了依照本发明一个实施例的刺血针装置 10。刺血针装置10大体上包括外壳主体20形式的主外壳围绕物、与 之可动地相联的致动器元件70和设置在其中的刺血针结构60。正如 在此要更详细地论述的，致动器70与外壳主体20的前端可动地相联， 刺血针结构60容纳在其中，并可动。还设置有保护盖例如盖体90， 用以在使用之前确保刺血针的无菌状态。
主壳体包括外壳壁结构，所述外壳壁结构限定大体上盘状外壳主 体20，所述外壳主体20在后端22与前端24之间延伸。外壳主体20 为限定内部空腔26的大体上封闭的外壳结构， 一前开口 28延伸穿过 前端24延伸，刺血针结构可以延伸穿过该前开口 28，正如在此要更 详细地论述的。在如图l-3所述的实施例中，前端24可以包括用于在 手指扎破过程中收容病人手指的凹入状轮廓。作为大体上盘状结构， 外壳主体20包括相对的窄侧向侧面30、 31以及相对的大体上平的侧 向侧面32、 33。优选地，外壳开口 28在相对于外壳前端24的大体上 中间位置延伸穿过外壳主体20的前端24。 外壳主体20优选设置成在后端22与前端24之间延伸的模制结 构，以限定带有前开口 28的内部空腔26。外壳主体20优选模制成敞 开外壳结构21，相对的侧向侧面32、 33打开，并从外壳主体20向外 延伸成分别通过活动铰链38、 39整体地模制到外壳主体20上的活片 36、 37。活动铰链38、 39将活片36、 37以铰接的、可挠的方式连接 到外壳主体20的相对的侧向侧面30、 31上。因而，外壳主体20可以 很容易地模制成带有敞开的活片36、 37的单一结构，以有助于模制工 序。另外，外壳主体20可以由限定内部空腔26中的内部支撑结构44 的多个支柱和支撑件形成，从而为刺血针装置IO提供结构支撑，并且 有助于外壳主体20的模制工序。
在刺血针装置IO组装期间，活片36、 37可以绕各自的铰链38、 39枢转至关闭位置，从而封闭内部空腔26，将外壳主体20设置成封 闭结构。活片36、 37以任何已知的方式相对于外壳主体20固定在适 当位置，例如通过机械接合、胶粘剂或其它已知的固定方法。如图2 和4所示，活片36、 37可以包括多个突起，例如绕活片36和37的外 周间隔开的栓40,夕卜壳主体20可以包括多个相应的凹进部分，例如 对应于每个栓40的开口或凹进部分42。这样，当活片36和37在组 装期间关闭时，栓40可以以咬配合接合咬配合在开口或凹进部分42 内，从而使外壳主体20形成带有限定封闭内部空腔26的侧向侧面32、 33的封闭结构。
外壳主体20可以包括用于收容用户手指的表面，例如，外壳主体 20可以包括用于收容用户手指的符合人体工程学的表面，还可以包括 用于提供用户触摸的表面特征，例如外壳主体20外表面上的加强肋、 凹槽、隆起、突起等等，包括侧向侧面32、 33外表面上的隆起34。 这种特征可以在放血、抽血或收集过程中帮助用户操纵刺血针装置i0 并使用刺血针装置10,可以为用户提供多样的手指抓握位置。
刺血针装置IO还包括设置在外壳主体20内部的刺血针结构60。 如图5所示，刺血针结构60包括刺穿元件，所述刺穿元件显示为在前 端限定刺穿端64的刺血针62形式。刺血针结构60适于穿过外壳主体
20在初始位置与刺穿位置之间运动，在初始位置，刺穿端64被保持 在外壳主体20内部，在刺穿位置，刺穿端64延伸到外壳主体20的前 开口 28之外，正如在此将用刺血针装置10的使用来进一步论述的。 刺穿端64适于刺穿病人皮肤，其可以限定尖端、刀片边缘等等。刺穿 端64还可以包括优选的对齐方向，例如刀片的尖端沿特定方向对齐。 刺血针结构60还可以包括细长体，例如支撑刺血针62的托架元件66。 刺血针结构60适于穿过外壳主体20移动至刺穿位置，在该位置， 刺血针62的刺穿端64通过弹簧机构延伸穿过外壳主体20的前端24。 尤其是， 一柔性构件或横梁在刺血针结构60与外壳主体20之间延伸， 例如悬臂弹簧50。悬臂弹簧50是在第一端52与第二端54之间延伸 的简单横梁弹簧。悬臂弹簧50可以由例如扁杆或条制造，其在第一端 52上支撑在外壳主体20内部，相对的第二端54相对于外壳主体20 是自由的。悬臂式弹簧50与外壳主体20刚性、 一体地连接，这样， 当悬臂式弹簧50的第二端54从无应力位置移动时，绕第一端52形成 弯曲力矩。
悬臂弹簧50可以在第一端52上固定或保持在外壳主体20内部。 尤其是，悬臂弹簧50的第一端52在外壳主体20的内部空腔28中处 于固定关系，例如通过固定到侧向侧面30的内表面上。悬臂弹簧50 可以插入地模制、整体地模制、固定地连接或者其它方式附着到外壳 主体20上，例如通过机械摩擦接合或合适的胶粘剂。优选地，悬臂弹 簧50通过传统模制工序与外壳主体20整体地模制在一起，使悬臂弹 簧设置成具有足够弹性和足够硬度的片簧类型机构，以致为驱动刺血 针结构60穿过外壳主体20提供必要的力，正如在此要更详细地论述 的。
悬臂弹簧50提供了用于驱动刺血针结构60穿过外壳主体20到达 延伸位置的机构，在延伸位置，刺血针62的刺穿端64从外壳主体20 伸出，刺穿病人皮肤。因此，刺血针结构60和悬臂弹簧50处于固定 关系，这样，悬臂弹簧50的枢转运动使刺血针结构60穿过外壳主体 20相应运动。悬臂弹簧50和刺血针结构60可以是附着在一起的单独
结构，或者可以整体地模制，如图2-5的实施例所示，其中悬臂弹簧 50与刺血针结构60和外壳主体20整体地模制在一起。这样，悬臂弹 簧50为驱动外壳主体20内部的刺血针结构60到达延伸刺穿位置提供 必要的驱动力。在图2-5所示的实施例中，悬臂弹簧50表示这样一种 结构，即，这种结构包括平滑曲线，在其第一端52上固定于外壳主体 20的侧向侧面30上，刺血针结构60邻近第二端54整体地才莫制。
刺血针装置10还包括从外壳主体20的前端24向外延伸的致动器 70。如图2所示，致动器70是在前端72与后端74之间延伸以限定内 部通道76的大体上中空结构，所述内部通道76在其前端具有开口 77, 当刺血针装置IO被用户致动时，刺穿元件延伸穿过该开口 77,正如 在此要更详细地论述的。致动器70可以包括大体上圆柱形的轮廓，该 轮廓绕开口 77限定了用于接触即将被刺穿元件刺穿的用户身体上的 预定区域的小的接触区域。
致动器70延伸穿过外壳主体20的前开口 28，并进入其内部空腔 26。致动器70可在外壳主体20内部移动以及移动至外壳主体20内。 所以外壳主体20和致动器70可以包括用于引导致动器70轴向通过外 壳主体20的相应引导表面。例如，致动器70可以包括在其相对两侧 上的一个或多个引导翼片78,外壳主体20可以包括在侧向侧面32、 33的内表面壁上的一个或多个相应引导通道46。这种相应引导表面确 保致动器70适当定位在外壳主体20内部，并且还保证致动器70在外 壳主体20内部滑动，优选防止或阻止旋转运动。另外，外壳主体20 和致动器70可以包括相应的用于彼此干涉接合的结构，以防止致动器 70从外壳主体20中完全滑动出来。例如，致动器70的一个或多个引 导翼片78可包括用于干涉或抵接地接合引导通道46的前肩部边缘48 的前唇部表面80，从而将致动器70锁定在外壳主体20内部。
在一个实施例中，致动器70可在与外壳主体20的通轴对齐的方 向上在外壳主体20的前开口 28内部轴向移动以及移动至前开口 28 中，该方向大体上垂直于病人皮肤表面。可以考虑，致动器70可在外 壳主体20内部以曲线轨迹移动或者穿过前开口 28以曲线轨迹移动至
外壳主体20内，例如在此将参照图IO进一步显示和描述的。这种曲 线轨迹的运动还可以以轴向运动为基准，致动器进入外壳的初始运动 包括轴向运动，不过这样的运动可以转化为这种曲线运动。
致动器70包括延伸穿过致动器70的壁、用于收容悬臂弹簧50的 一部分的侧孔83。这样，当致动器70插入外壳主体20的前开口 28 时，悬臂弹簧50可以延伸穿过致动器70，刺血针结构60邻近保持在 致动器70的内部通道77内的悬臂弹簧50的第二端54延伸。
致动器70充当用于将刺血针结构60的刺穿端64保持在外壳主体 20内的预致动位置的刺血针保持构件。例如，致动器70可以包括与 悬臂弹簧50干涉接合的特定结构，从而将悬臂式弹簧50和与之相联 的刺血针结构60保持在外壳主体20内部。这种结构可以采用在致动 器70的内部通道77内延伸的内部结构，例如从致动器70壁的内表面 径向向内延伸至内部通道77的延长指状物84。延长指状物84以可解 除的接合干涉地接合悬臂弹簧50的第二端54，以便将悬臂弹簧50保 持在外壳主体20内部的预定位置上，从而也将与第二端54相联的刺 血针结构60的刺穿端64保持在外壳主体20内的缩回位置上。延长指 状物84还可以包括倾斜表面86,在刺血针装置IO激活期间，当悬臂 弹簧50的第二端54被解除与延长指状物84的干涉接合时，第二端 54的尖端可以骑坐(ride over )在所述倾斜表面86上。
应当注意，悬臂弹簧50为刺血针装置IO提供驱动刺血针结构通 过外壳主体20以及通过致动器70到达延伸刺穿位置所需的适当的力， 在该延伸刺穿位置，刺穿端64从刺血针装置IO延伸。因此，悬臂弹 簧50可以通过与致动器70的干涉接合保持在外壳主体20内适当位置 上，在这种情况下，悬臂弹簧50至少部分地克服自然或松弛状态被偏 压，从而储存用于枢转驱动刺血针结构60的势能。致动器70和悬臂 弹簧50之间的这种干涉接合，例如通过延长指状物84与第二端54建 立的干涉接合，可以仅仅是在有关元件之间滑动时就能解除的干涉接 合，或者可以是在致动器70相对于外壳主体20运动时破裂或断开的 可破裂接头。在任何情况下，只要致动器70和悬臂弹簧50之间的干
涉接合被解除，悬臂弹簧50就应该被充分地偏压，就应该储存充足的 能量以致驱动刺血针结构60通过外壳主体20到达一定位置，在该位 置，刺穿端64延伸穿过外壳主体20的前开口 28以及致动器70的前 开口 77，并刺穿病人皮肤。
在本发明的一个实施例中，当悬臂弹簧处于松弛状态时，悬臂弹 簧50将刺血针62的刺穿端64保持在外壳主体20内部加以保护。更 尤其是，悬臂弹簧50可以设计成，在松弛状态或自然状态，悬臂弹簧 50在内部空腔26内延伸，如此以致于将刺血针结构60的刺穿端64 保持在外壳主体20内的缩回位置上。优选地，刺血针装置IO设计成， 在预致动状态，悬臂弹簧50部分地克服自然或松弛状态被偏压，并借 助于通过延长指状物84和第二端54提供的千涉接合保持在该位置。 在通过致动器70的轴向运动致动刺血针装置IO期间，悬臂弹簧50进 一步克服自然或松弛状态被偏压，直到干涉啮合被解除，这时，悬臂 弹簧50可以枢转地驱动刺血针结构60,随后缩回刺血针结构60，正 如将用装置的使用来更完全地描述的。
应当注意，悬臂弹簧50可以与外壳主体20枢转接合，以在致动 时保证悬臂弹簧50枢转运动，例如通过在悬臂弹簧50和外壳主体20 之间的接合位置附近建立的枢转点110。悬臂弹簧50的这种枢转运动 建立了刺血针60的行进圆弧。此外，如图8所示，当刺穿端64通过 刺血针60的行进圆弧延伸到前开口 28之外时，它开始在初始刺穿阶 段刺穿病人皮肤，并继续进入和穿过病人皮肤至最后的刺穿阶段。初 始刺穿阶段与该最后刺穿阶段之间的行进路径或轨迹限定了小的行进 路径。因为刺穿端64的行进是以悬臂弹簧50的枢转运动为基础的， 所以该行进限定了小的行进圆弧，其中点112限定了初始刺穿阶段与 最后刺穿阶段之间的该行进圓弧的中心。当刺穿端64位于行进圆弧的 中点112时，枢转点110大体上与刺血针62的刺穿端64对齐，以限 定大体上垂直于该行进圆弧在中点112上的切线的平面120。此外， 致动器70的前端72限定了平面122，在刺穿工序期间，病人皮肤表 面压靠在所述平面122上。枢转点110可以设置在外壳主体20的一定
部位上，使平面120大体上与平面122共面，即，对齐在平行对齐的 约20%误差范围之内。这样，初始刺穿阶段与最后刺穿阶段之间的刺 穿端64的轨迹圆弧被使得尽可能地垂直于刺血针60。换句话说，限 定行进圆弧的枢转点110与中点112的平面被使得尽可能地垂直于刺 血针60。这样，由于刺穿端64通过病人皮肤内的行进圓弧的轨迹在 最初刺穿阶段与最后刺穿阶段之间的曲率最小，病人不适减到最小。 如图8中所描绘的，这可以通过将外壳的前端24设置成可以紧抱和/
或包围外壳表面的弧形表面来实现，这样，外壳在针处于刺穿位置的 点上靠在皮肤上定位，在前端24的外壳主体20的侧部分在与病人皮 肤的接触点下方延伸，通过将枢转点110在这种侧面部分上朝前端24 定位在外壳内低处。
应当注意，本发明披露的刺血针的刺穿端保持在外壳主体内部的 参考内容旨在包含任何刺血针刺穿端的任何保护配置，例如刺血针刺 穿端保护在致动器元件内的内部通道内部。
此外，刺血针装置IO可以包括防止致动器70在移动在外壳主体 中之后从外壳主体20中移动出去的结构。这可以通过提供干涉以防止 致动器70反向运动的特定结构来实现。例如，刺血针装置10可以包 括致动器70和外壳主体20之间的干涉接合，例如棘齿状干涉接合。 在一个实施例中，致动器70可以包括用于与相应结构例如引导通道 46内部的止挡件49干涉接合的突起88(在这种情况下，突起88由引 导件78的上部分形成)，以提供其间锁定接合，防止致动器70从外 壳主体20中返回移动出来。
刺血针装置10还可以包括用于在使用之前保护地覆盖刺血针结 构60的刺穿端64以保持无菌状态的保护盖12。覆盖保护层12限定 了盖体90，盖体90在致动器70的开口 77内部延伸，从而保护地围 绕并包含刺穿元件、即刺血针62的至少一部分。翼片92可以从盖体 90延伸到致动器70的开口 77之外。盖体90优选与刺血针结构60的 托架元件66整体地形成，完全地包含刺血针62,从而在使用之前保 持无菌状态。盖体90和托架元件66可以包括在其间接合处的凹口部
分94，为盖体90提供破裂尖端，以便暴露刺血针62。作为选择，盖 体90可以通过医学领域中常用方法例如用可释放的医用级胶粘剂直 接固定到刺血针62上。
作为选择，或另外，盖体92可包括与外壳主体20的前端24连接 的可破裂或可释放的连接件96,其可以是整体地模制的结构。这样， 盖体92与外壳主体20直接整体地模制，以形成外壳，刺血针在进一 步组装刺血针装置之前以及期间以安全可靠的方式直接地容纳在其 中，盖提供了对刺血针的进一步保护，直到刺血针装置最后使用。
刺血针装置的各个元件都可以由例如模制塑性材料形成，比如医 用级塑性材料。刺血针62可以由适于刺穿皮肤的任何适当材料构成， 典型为手术级金属，例如不锈钢。悬臂弹簧50可以由任何适当的材料 例如塑性材料或金属材料构成，其可以与外壳主体20插入地模制，或 者与之整体地模制。优选地，刺血针装置由图2中所示的两个单独的 结构即整体地模制的外壳部分和插入其中的单独的致动器组装而成。
例如，如图2-4所示，外壳主体20优选设置成包括限定后端22、 前端24和侧向侧面30、 31的大体上外壳结构21的模制结构，内部支 撑结构44模制在内部空腔26内部。活片36和37通过各自的活动铰 链38和39与大体上外壳结构21的侧向侧面30和31整体地模制。另 外，悬臂弹簧50还与大体上外壳结构21整体地模制成延长臂，第一 端52从侧向侧面30的内表面直接延伸。刺血针结构60在悬臂弹簧 50的相对第二端54上还设置成整体模制结构，包括盖体90和在其上 整体地模制并且延伸穿过前开口 28的翼片92，盖体90还在前开口 28 与前端24整体地模制。
致动器70模制成单独结构，其被插入到大体上外壳结构21的前 开口 28内部，使得悬臂弹簧50延伸穿过致动器70的侧开口 82。致 动器70被插入到其中致动器70的内部延长指状物84接触和干涉地抵 接悬臂弹簧50的第二端54的位置上。在该位置，活片36和37可以 绕各自的活动铰链38和39枢转，每个栓40咬配合在各个凹进部分 42内。在活片36和37枢转期间，致动器70的引导翼片78与活片36、
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37的相应引导通道46适当对齐，以将致动器70锁定在外壳主体20 内部。在活片36和37完全关闭期间，形成外壳主体20，活片36和 37形成相对的侧向侧面32和33,从而在外壳主体20内部限定内部空 腔26。致动器70通过唇部80在引导通道46的端边缘48内部的抵接 接合保持在外壳主体20内部。
现在具体参照图5-9将描述刺血针装置10的使用。使用之前，刺 血针装置10的设置如图1和5所示，保护盖12覆盖刺血针62。刺血 针装置IO，尤其是刺血针结构60，处于初始的预激活状态，悬臂弹簧 50通过第二端54与延长指状物84的干涉接合克服其自然松弛状态保 持在部分偏压状态，从而将刺血针结构60的刺穿端64保持在外壳主 体20内。
为了准备刺血针组件以便使用，用户抓握外壳主体20,例如手指 和拇指在相对的侧向侧面32、 33上，从前端移除保护盖12,从而使 得刺血针62的刺穿端64暴露在致动器70内和外壳主体20内。翼片 92可以符合人体工程学地形成，以允许用户容易地操纵翼片构件92 ， 施加必要的力以通过断开凹口 94处的连接和/或连接件96(如果提供) 从托架元件66断开盖体90，从而从刺血针62释方i:盖体90。根据本发 明施加断开力，断开力可以是单独的捻动或拉动运动，或者是为断开 盖体90与托架元件66之间的连接所施加的组合"捻动"(即旋转)和 "拉动"运动。在如此移除保护盖12期间，悬臂弹簧50的第二端54 与致动器70的延长指状物84的干涉接合防止刺血针装置10的任何激 活。
然后致动器70的前端72可以接触用户身体或其它人身体的皮肤 表面上希望开始流血的部位。如果提供，刺血针装置10上的目标^:」 可以与刺穿的希望部位对齐。如上所述，致动器70延伸穿过的前开口 28位于外壳主体20的前端24的大体上中间位置。
一旦被置靠在身体上，用户就对外壳主体20施加向下指向的力， 迫使致动器70压靠在皮肤表面上。尤其是，用户靠着外壳主体20的 后端22施加力，从而靠着皮肤表面施加力。由于前开口28位于大体
上中间位置，激活所需的力可以以向下的方式对准，并相对于外壳主
体20中心对准，而无论悬臂弹簧的枢转性质如何。这种力在致动器 70的前端与外壳主体20之间建立了相对的外压力，使致动器70在外 壳主体20内部移动。通过引导翼片78和引导通道46设置的相应引导 表面引导致动器70通过前开口 28，进入外壳主体20,确保其间正确 对齐。
致动器70在外壳主体20内的运动，例如轴向移动，引起通过延 长指状物84设置的干涉接合在外壳主体20内部朝着后端22枢转悬臂 弹簧50。更尤其是，由于悬臂弹簧50在第一端52相对于外壳主体20 固定，以及由于延长指状物84干涉接合悬臂弹簧50的第二端54,致 动器70在外壳主体20内部的运动引起悬臂弹簧50绕通过与外壳壁在 第一端52上的连接设置的枢转铰链枢转。当致动器70继续枢转悬臂 弹簧50时，由于悬臂弹簧50的弹性性质，这种枢转使悬臂弹簧50储 存能量。
如图7所示，致动器70在外壳主体20内的继续运动使悬臂弹簧 50继续枢转，这使第二端54沿着延长指状物84的上表面滑动至解除 干涉接合的位置上。在该位置，悬臂弹簧50的第二端54上的前边缘 沿着延长指状物84的倾斜表面86骑坐。悬臂弹簧50储存的能量自动 引起悬臂弹簧绕通过在第一端52与外壳壁的连接提供的枢转铰链在 朝着外壳主体20的相对方向枢转。由于刺血针结构60邻近悬臂弹簧 50的第二端54互连，所以，这种枢转运动驱动刺血针结构60穿过外 壳主体20朝着前端24以及通过致动器70的前开口 77朝着皮肤表面 达到刺穿位置，在该刺穿位置，刺血针62的刺穿端64穿过如图8所 示的前开口 77延伸足够的距离，并通过足够的力使刺穿端64刺穿皮 肤表面。
移动至刺穿位置的这种运动使悬臂弹簧50枢转至一定位置，在该 位置，由于它的弹性，悬臂弹簧50延伸通过其自然松弛状态。因而， 在刺穿位置时，悬臂弹簧50被偏压远离其松弛状态，再次储存返回能 量。因此，在实现刺穿位置之后，储存在悬臂弹簧50中的返回能量立
即使悬臂弹簧50枢转回到其松弛状态。由于刺血针结构60与悬臂弹 簧50相互连接，这种返回枢转运动还使刺血针结构60缩回，刺穿端 64穿过致动器70的前开口 77和外壳主体20的前开口 28纟皮拉回，如 图9所示。
此外，致动器70在外壳主体20内的运动使致动器70的突起88 干涉地接合外壳主体20的止挡件49，从而锁定致动器70防止其在外 壳主体20中运动或从外壳主体20中移动出来。这种相互作用将致动 器70锁定到外壳主体20上，刺血针结构60缩回其中。所以刺血针装 置10被安全地保护，防止再次使用，其可以适当丢弃，例如丢弃在合 适的医用废物容器中。
图IO描绘了本发明进一步的实施例。其包括与图l-9的部件大体 上相同的许多部件。因此，执行同样功能的同样部件标记与图1-9的 部件相同，使用后缀"a"来标记图10中与前述部件类似但不一定相同 的那些部件。
在图10的实施例中，致动器70a在结构上类似于上述的致动器 70，但是其包括由半径73a限定的大体上曲线轮廓。致动器70a在前 端72a与后端74a之间延伸，其在前端72a带有前开口 77a。引导翼 片78a沿着致动器70a的相对两侧延伸，其包括在其前边缘上的唇部 80a以及突起88a。致动器70a还包括沿其主体、用于收容外壳主体 20的悬臂弹簧50的侧孔82a。在侧向侧面32、 33中的一个或两个上 设置有引导通道46a，用于收容致动器70a的引导翼片78a,引导通道 46a包括由半径47a限定的相应曲线轮廓。这样，致动器70a在外壳 主体20内穿过前端24a上的前开口 28a的运动即使是大体上沿着刺血 针装置的轴向方向，但也包括略微弯曲的运动。由于致动器沿远离在 外壳主体20内延伸的悬臂弹簧50的方向以弯曲运动行进，这种弯曲 运动还有助于使悬臂弹簧50与致动器70a脱离。
虽然装置的激活在此是以逐步的方式描述的，但是，应当指出， 由于装置的结构和材料的容许误差，皮肤的刺穿和刺血针的缩回几乎 瞬间发生。同样，虽然是由用户施加实际压力来解除致动器与悬臂弹
簧之间的接合，但是，缩回是以运动至刺穿位置期间储存在弹簧内的 能量为基础的。所以在单次操作中，包括刺穿和缩回的装置的激活差 不多同时发生。所以刺血针装置提供了安全地保护以防再次使用的有 效结构。
虽然本发明的具体实施例是参照附图进行描述的，但是在没有背 离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以对这些实施例 进行改进和替换。因此，上述详细说明是示例性的而非限制性的。本 发明由附带的权利要求书限定，落入权利要求书的意思和同等范围之 内的本发明的所有变化都包含在它们的范围之内。
权利要求
1.一种刺血针装置，包括外壳，包括前开口；刺血针结构，所述刺血针结构包括刺穿端；柔性构件，从外壳的内壁延伸，并与刺血针结构连通，柔性构件适于使刺血针结构在缩回位置与延伸位置之间枢转，在缩回位置，刺穿端被保持在外壳内部，在延伸位置，刺穿端延伸穿过前开口；和致动器，延伸穿过外壳的前开口，并接触柔性构件，致动器包括与柔性构件接合的接合部，致动器可从延伸穿过外壳的前开口的第一位置移动至至少部分地位于外壳内的第二位置，其中致动器的至少一部分至外壳内从第一位置至第二位置的运动解除了与柔性构件的接合，从而容许柔性构件使刺血针结构枢转至延伸位置。
2. 如权利要求l所述的刺血针装置，其中，柔性构件的第一端从 外壳的侧壁延伸，形成悬臂弹簧。
3. 如权利要求2所述的刺血针装置，其中，刺血针结构从悬臂弹 簧延伸，邻近与所述第一端相对的悬臂弹簧的第二端。
4. 如权利要求l所述的刺血针装置，其中，致动器包括大体上中 空的护罩，所述大体上中空的护罩包括用于接合柔性构件的内部延长部。
5. 如权利要求4所述的刺血针装置，其中，致动器的内部延长部 以可释放地接合的方式与柔性构件的一端干涉接合。
6. 如权利要求l所述的刺血针装置，其中，当柔性构件处于松弛 状态时，柔性构件将刺穿端保持在外壳内部。
7. 如权利要求6所述的刺血针装置，其中，致动器在外壳内部从第一位置向第二位置的初始运动使该致动器接合柔性构件，以使柔性构件克服其松弛状态枢转，以及其中致动器在外壳内部向第二位置的 继续运动解除了与柔性构件的接合，从而使柔性构件枢转超出松弛状 态，以使刺血针结构延伸至延伸位置，并随后返回其松弛状态，由此 <使刺血针结构缩回到缩回位置。
8.如权利要求l所述的刺血针装置，其中，致动器和外壳包括用 于在外壳内引导致动器的相应引导表面。
9，如权利要求l所述的刺血针装置，其中，致动器和外壳在其间 包括用于在致动器已经移动至第二位置之后防止致动器在外壳内部运 动的锁定接合部。
10. 如权利要求1所述的刺血针装置，还包括可移除地覆盖刺血 针结构的刺穿元件的刺血针盖。
11. 如权利要求1所述的刺血针装置，其中，刺血针结构和柔性 构件被模制成单个结构。
12. 如权利要求1所述的刺血针装置，其中，刺血针结构、柔性 构件和外壳被模制成单个结构。
13. 如权利要求l所述的刺血针装置，其中，致动器独立于外壳。
14. 如权利要求1所述的刺血针装置，其中，外壳的前开口大体上位于外壳的一前部分的中间。
15. —种刺血针装置，包括外壳，包括外壳壁，所述外壳壁限定一内部空腔，并包括通过其 前端的前开口，外壳包括从外壳壁在内部空腔内延伸的柔性构件，柔 性构件包括具有刺穿端的刺血针，柔性构件适于使刺血针在缩回位置 与延伸位置之间枢转，在缩回位置，刺穿端被保持在外壳内部，在延 伸位置，刺穿端延伸穿过前开口；和致动器，延伸穿过外壳的前开口，并接合柔性构件，致动器的至 少一部分穿过外壳的前开口移动进入内部空腔至一位置，在该位置， 致动器被解除与柔性构件的接合，从而容许柔性构件使刺血针枢转至 延伸位置。
16. 如权利要求15所述的刺血针装置，其中，外壳与铰接于关闭 位置的铰接侧壁整体地模制，从而封闭柔性构件，而刺血针在外壳内 部。
17. 如权利要求15所述的刺血针装置，其中，致动器包括大体上 中空的护罩，所述大体上中空的护罩包括用于接合柔性构件的内部延 长部。
18. 如权利要求17所述的刺血针装置，其中，致动器的内部延长 部以可释放地接合的方式与柔性构件的 一端干涉接合。
19. 如权利要求15所述的刺血针装置，其中，当柔性构件处于松 弛状态时，柔性构件将刺穿端保持在外壳内部。
20. 如权利要求19所述的刺血针装置，其中，致动器至外壳内的 初始运动使柔性构件克服其松弛状态枢转，以及其中致动器至外壳内 的继续运动释放柔性构件，从而使柔性构件枢转超出松弛状态，以使 刺血针延伸至延伸位置，并随后返回其松弛状态，由此使刺血针缩回 到缩回位置。
21. 如权利要求15所述的刺血针装置，其中，柔性构件与外壳的 侧壁整体地模制，形成悬臂弹簧。
22. 如权利要求21所述的刺血针装置，其中，刺血针从悬臂弹簧 延伸，邻近与和外壳的侧壁整体地模制的一端相对的悬臂弹簧的另一
23. —种刺血针装置，包括 外壳，包括前开口；悬臂弹簧，在外壳内部延伸，并包括具有刺穿端的刺血针结构，悬臂弹簧适于使刺血针结构在一缩回位置与一延伸位置之间枢转，在 缩回位置，刺穿端被保持在外壳内部，在延伸位置，刺穿端延伸穿过前开口；和致动器，延伸穿过外壳的前开口，并接触悬臂弹簧，致动l — 与悬臂弹簧接合的接合部，致动器可从延伸穿过外壳的前开口的第一 位置移动至至少部分地在外壳内的第二位置，其中致动器的至少一部分在外壳内从第一位置至第二位置的运动 解除了与悬臂弹簧的接合，从而容许悬臂弹簧使刺血针结构枢转至延 伸位置。
24. —种用于刺穿病人皮肤的刺血针装置，包括 外壳主体，所述外壳主体限定一内部空腔，并包括前开口； 在枢转点可枢转地接合外壳主体的悬臂弹簧，该悬臂弹簧包括具有刺穿尖端的刺血针，刺穿尖端在内部空腔内延伸，这样，绕枢转点 的枢转运动使刺血针在缩回位置与刺穿位置之间移动，在缩回位置， 刺穿尖端被保持在外壳主体内部，在刺穿位置，刺穿尖端延伸穿过外 壳主体的前开口，和在外壳主体的前开口内移动的致动器，致动器包括用于接合病人 皮肤的前端，并包括与悬臂弹簧接合的接合部，这样，致动器至外壳 主体的前开口内的运动解除了与悬臂弹簧的接合，从而容许悬臂弹簧 使刺血针结构枢转至延伸位置，其中，悬臂弹簧的枢转点和刺血针在刺穿位置时的刺穿尖端限定 出大体上与由致动器的前端限定的平面共面的一平面。
25. 如权利要求24所述的刺血针装置，其中，悬臂弹簧包括固定于外壳主体以限定枢转点的第一端和延伸至内部空腔中的第二端，其 中，刺血针邻近所述第二端定位。
26. —种刺血针装置，包括外壳，包括外壳壁，所述外壳壁限定一内部空腔，并包括通过其 前端的前开口，外壳包括从外壳壁在内部空腔内延伸的悬臂弹簧，悬 臂弹簧包括刺穿端，悬臂弹簧适于使刺血针结构在缩回位置与延伸位 置之间枢转，在缩回位置，刺穿端被保持在外壳内部，在延伸位置， 刺穿端延伸穿过前开口；与外壳整体地模制的刺血针盖；和致动器，延伸穿过外壳的前开口，并接合悬臂弹簧，致动器穿过 外壳的前开口可缩回地移动进入内部空腔至一位置，在该位置，致动器被解除与悬臂弹簧的接合；其中刺血针盖能够在致动器至少部分地设置在外壳内部之后保护刺穿端。
全文摘要
一种刺血针装置，其包括带有在其中延伸的悬臂弹簧的外壳，悬臂弹簧限定了刺血针，刺血针在悬臂弹簧上具有刺穿端。致动器穿过前端的开口在外壳内延伸。致动器包括与悬臂弹簧接合的干涉接合部。致动器穿过前端至外壳内的运动使悬臂弹簧克服其松弛状态枢转，然后解除与悬臂弹簧的接合，从而容许悬臂弹簧使刺血针结构枢转至刺穿端延伸穿过前开口的延伸位置，以及容许悬臂弹簧使刺血针返回至刺穿端缩回外壳内部的松弛状态。
文档编号A61B5/151GK101179992SQ200680017694
公开日2008年5月14日 申请日期2006年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者R·科洛纳, T·泰勒 申请人:贝克顿·迪金森公司