CN109788925A - 用于血液的附着流动的装置 - Google Patents
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Abstract
披露了一种采集装置(10),其将血流引导到容器(14)中并提供了受控的血液流动路径,所述受控的血液流动路径确保了从采集位置到采集容器的血液流动。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年8月24日申请的名称为“Finger-Based Capillary BloodCollection Device”的美国临时申请No.62/378,971的优先权,其全部公开通过援引并入本文。
发明背景
1.技术领域
本公开总体上涉及适于与生物流体一起使用的装置。更特别地,本公开涉及用于控制血液的流动的装置。
2.背景技术
取血样是通常的卫生保健程序,其包含从病人体内抽出至少一滴血液。血样通常是从住院的、家庭护理的和急诊室的病人体内通过手指针刺、脚后跟针刺或静脉穿刺获取的。采集之后,可以对血样进行分析以获取医学上的有用信息,包括例如化学成分、血液病或凝血。血液化验确定病人的生理状态和生化状态,比如疾病、矿物质含量、药物有效性、和器官功能。血液化验可以在临床实验室中进行或者可以在病人附近的护理点进行。
柳叶刀装置用在医疗领域中,用于刺穿病人的皮肤来从病人体内获取少量的毛细血管血样。诸如糖尿病之类的某些疾病需要定期对病人的血液进行化验以监控例如病人的血糖水平。此外,诸如胆固醇化验套件之类的化验套件通常需要少量血样用于分析。血样采集程序通常包含刺破手指或者其他合适的身体部分以便于获取血样。一般地,这些化验所需的血液量相对较少,小的穿刺伤口或切口通常会提供用于这些化验的足够的血液量。
在使用柳叶刀装置刺穿病人皮肤之后,血液会流出并留在手指表面上。
发明内容
本公开提供了一种采集装置,其将血流引入容器中并提供了确保血流从采集位置到采集容器的受控的血液流动路径。
本公开的用于血液的附着流动的装置使用三个关键的技术元件以所需的方式对血液流动进行控制来达到该目的。首先,经由第一流动引导附着部将血样从病人的皮肤表面控制并引导到采集壳体。第二,经由毛细管转移将血样从采集壳体的第一端控制并引导到采集壳体的第二端。第三,经由第二流动引导附着部将血样从采集壳体的第二端控制并引导到采集容器的采集腔室中。在壳体的第一端与血液源联通的情况下,第一流动引导附着部、流道、第二流动引导附着部和容器的内壁表面提供了从壳体的第一端到容器的采集腔室的附着部以建立血液的附着流动,用于第一滴血以及后续的血液追随。
根据本发明的一个实施方式,一种用于血液的附着流动的装置包括:壳体,该壳体限定一中心线并且具有第一端、第二端以及具有入口和出口的流道,流道的一部分与壳体的中心线偏置,流道具有邻近入口的第一流动引导附着部和邻近出口的第二流动引导附着部;可移除地连接到壳体的容器,该容器限定了采集腔室并且具有内壁,其中,在容器连接到壳体的情况下,流道的出口与容器的采集腔室流体联通,流道的出口邻近容器的内壁。
在一种配置中,第一流动引导附着部提供了用于血液附着的第一流体附着点,用于控制血液从皮肤表面到壳体的一部分的流动。在另一种配置中,第二流动引导附着部提供了用于血液附着的第二流体附着点,用于控制血液从壳体的一部分到容器的采集腔室的流动。在另一种配置中,在壳体的第一端与血液源联通的情况下,第一流动引导附着部、流道、第二流动引导附着部、以及容器的内壁提供了附着部以形成血液的附着流动,用于第一滴血以及后续的血液从壳体的第一端到达容器的采集腔室。在一种配置中,在流道的入口与血液源联通的情况下,血液流动地附着到第一流动引导附着部并从第一流动引导附着部流到流道。在另一种配置中,随后经由毛细管作用将血液拉过流道到达第二流动引导附着部。在另一种配置中,血液流动地附着到第二流动引导附着部和容器的内壁,以从流道流入容器的采集腔室中。在一种配置中,壳体的第一端包括倾斜壁表面,第一流动引导附着部自倾斜壁表面延伸,并且该倾斜壁表面限定了流道进口。在另一种配置中,第一流动引导附着部是附着柱。在另一种配置中,第一流动引导附着部包括多个附着柱。在一种配置中,第二流动引导附着部是附着唇缘。在另一种配置中,第二流动引导附着部是伸出的毛细管部。在另一种配置中,第二流动引导附着部是向内弯曲的唇缘。在一种配置中,第二流动引导附着部是平面切割唇缘。在另一种配置中,第二流动引导附着部是伸出的柱结构。在另一种配置中,流道的出口延伸超出壳体的第二端。
根据本发明的另一个实施方式,一种用于血液的附着流动的装置包括:壳体,该壳体限定一中心线并且具有第一端、第二端、空心针、以及具有入口和出口的流道,流道的一部分与壳体的中心线偏置,流道具有邻近出口的流动引导附着部,空心针在壳体的第一端与流道之间;可移除地连接到壳体的容器,该容器限定了采集腔室并且具有内壁,其中,在容器连接到壳体的情况下,流道的出口与容器的采集腔室流体联通,流道的出口邻近容器的内壁。
在一种配置中,流动引导附着部提供了用于血液附着的流体附着点,用于控制血液从壳体的一部分到容器的采集腔室的流动。在另一种配置中,在壳体的第一端与血液源联通的情况下,空心针、流道、流动引导附着部、以及容器的内壁提供了附着部以形成血液的附着流动,用于第一滴血以及后续的血液从壳体的第一端到达容器的采集腔室。在另一种配置中,在流道的入口与血液源联通的情况下,血液流动地附着到空心针的一部分并穿过空心针流到流道。在一种配置中,随后经由毛细管作用将血液从流道抽到流动引导附着部。在另一种配置中,血液流动地附着到流动引导附着部和容器的内壁,以从流道流入容器的采集腔室中。在另一种配置中,壳体包括在空心针与流道之间的倾斜壁表面,该倾斜壁表面限定了流道进口。在一种配置中,流动引导附着部是附着唇缘。在另一种配置中,流动引导附着部是伸出的毛细管部。在另一种配置中,流动引导附着部是向内弯曲的唇缘。在一种配置中,流动引导附着部是平面切割唇缘。在另一种配置中,流动引导附着部是伸出的柱结构。在另一种配置中,流道的出口延伸超出壳体的第二端。在一种配置中,该装置还包括在空心针周围的流动引导环。在另一种配置中,空心针包括切割刃。在另一种配置中,在壳体的第一端与血液源流体联通的情况下,第一滴血附着到切割刃并穿过空心针流到流道。
附图说明
通过参照下面的结合附图对本发明的实施方式的描述,本发明的上面提到的以及其他特征和优点,以及获得它们的方法将会变得想而易见,并且会更好地理解本发明本身,其中:
图1是根据本发明的一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的横截面视图。
图2是根据本发明的一个实施方式的与手指接合的图1的装置。
图3是根据本发明的一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第一流动引导附着部的透视图。
图4是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第一流动引导附着部的透视图。
图5是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第一流动引导附着部的透视图。
图6是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第一流动引导附着部的透视图。
图7A是根据本发明的一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第二流动引导附着部的透视图。
图7B是根据本发明的一个实施方式的与第二流动引导附着部和容器的内壁附着的血液的附着流动的透视图。
图8A是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第二流动引导附着部的透视图。
图8B是根据本发明的另一个实施方式的与第二流动引导附着部和容器的内壁附着的血液的附着流动的透视图。
图9A是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第二流动引导附着部的透视图。
图9B是根据本发明的另一个实施方式的与第二流动引导附着部和容器的内壁附着的血液的附着流动的透视图。
图10A是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的第二流动引导附着部的透视图。
图10B是根据本发明的另一个实施方式的与第二流动引导附着部和容器的内壁附着的血液的附着流动的透视图。
图11是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的横截面视图。
图12是根据本发明的另一个实施方式的沿着图11的截面12获取的开孔泡沫材料的放大视图。
图13是根据本发明的一个实施方式的具有样本稳定剂的容器的透视图。
图14是根据本发明的另一个实施方式的具有样本稳定剂的容器的透视图。
图15是根据本发明的另一个实施方式的具有样本稳定剂的容器的透视图。
图16是根据本发明的另一个实施方式的具有样本稳定剂的容器的透视图。
图17是根据本发明的另一个实施方式的与手指接合的用于血液的附着流动的装置的横截面视图。
图18是根据本发明的一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的空心针的透视图。
图19是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的空心针的透视图。
图20是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的空心针的透视图。
图21是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的空心针的透视图。
图22是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的空心针的透视图。
图23是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的空心针的透视图。
图24是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的空心针的透视图。
图25A是根据本发明的一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器连接到壳体。
图25B是根据本发明的一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器在第一位置上从壳体移除。
图25C是根据本发明的一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器在第二位置上从壳体移除。
图26A是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器连接到壳体。
图26B是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中从壳体移除了该容器。
图27A是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器连接到壳体。
图27B是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器在第一位置上从壳体移除。
图27C是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器在第二位置上从壳体移除。
图28A是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中该容器连接到壳体。
图28B是根据本发明的另一个实施方式的用于血液的附着流动的装置的容器的透视图,其中从壳体移除了该容器。
多个视图中相应的附图标记表示相应的部件。这里陈述的范例说明了本公开的示例性实施方式,这些范例并不以任何方式解释为对本公开的范围的限制。
具体实施方式
提供下面的描述是为了能够使本领域技术人员制造和使用为实施本发明而提出的所述实施方式。然而,各种修改、等价方式、变型、和替代方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。任意的以及所有的这些修改、变型、等价方式、和替代方式旨在落入本发明的精髓和范围内。
为了后续描述的目的,术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“横向”、“纵向”以及它们的衍生词将会与本发明在附图中的取向有关。然而,应该理解的是本发明可以采取替代性的变型和步骤顺序,除非明确规定相反。还应该理解的是,附图中示出的以及在下面的详细说明中描述的特定的装置和工艺仅是本发明的示例性实施方式。因此,与这里披露的实施方式有关的具体尺寸和其他物理特性并不认为是限定。
本公开的用于血液的附着流动的装置10提供了受控的血液流动路径,该受控的血液流动路径确保了从采集位置到采集容器的血液的附着流动。本公开的用于血液的附着流动的装置10使用三个关键的技术元件以所需方式控制血液的流动来达到该目的。首先,经由第一流动引导附着部将血样从病人的皮肤表面控制并引导到采集壳体。第二,经由毛细管转移将血样从采集壳体的第一端控制并引导到采集壳体的第二端。第三,经由第二流动附着部将血样从采集壳体的第二端控制并引导到采集容器的采集腔室中。
图1-10B示出了本公开的用于血液的附着流动的装置的一个示例性实施方式。参见图1-10B,本公开的用于血液的附着流动的装置10提供了受控的血液流动路径,该受控的流动路径确保了从采集位置到采集容器的血液的附着流动。
在使用一般的柳叶刀装置刺穿病人皮肤之后,血液会流出并留在手指表面上。不控制血液和血液流动,血液会留在手指表面上且不容易流到采集容器。
参见图1-10B,在一个示例性实施方式中,用于血液的附着流动的装置10(即为血样附着提供了流动引导附着部,以用于血液流动从采集位置控制并引导到采集容器)一般包括壳体12和可移除地连接到壳体12的采集容器14。容器14限定了采集腔室70并且包括内壁或内壁表面72。
参见图1-10B,壳体12限定了中心线CL并且包括第一端20、第二端22和流道24。流道24包括入口26和出口28。流道24的一部分(例如中间部分30)与壳体12的中心线CL偏置。这样确保了流道24的出口28邻近容器14的内壁表面72,正如下面更详细描述的。流道24还包括在入口26处的第一流动引导附着部32和在出口28处的第二流动引导附着部34。在一个实施方式中,流道24的出口28延伸超出壳体12的第二端22,如图1和图2中所示。
参见图1和图2,在容器14连接到壳体12的情况下,流道24的出口28与容器14的采集腔室70流体联通,流道24的出口28邻近容器14的内壁表面72。
在一个实施方式中,壳体12的第一端20包括倾斜壁表面36。这样,倾斜壁表面36提供了使第一流动引导附着部32能够自此向上延伸的物理结构,即壁表面。例如,参见图1,第一流动引导附着部32从倾斜壁表面36向上延伸到壳体12的入口26。在一个实施方式中,倾斜壁表面38限定了流道进口38。
本公开的用于血液的附着流动的装置10提供了受控的血液流动路径,其确保了从采集位置到采集容器的血液的附着流动。本公开的用于血液的附着流动的装置10使用三个关键技术元件以所需的方式控制血液流动来达到该目的。首先,经由第一流动引导附着部将血样从病人的皮肤表面控制并引导到采集壳体。第二,经由毛细管转移将血样从采集壳体的第一端控制并引导到采集壳体的第二端。第三,经由第二流动附着部将血样从采集壳体的第二端控制并引导到采集容器的采集腔室中。
例如,参见图2,在壳体12的第一端20与血液16的源联通的情况下,第一流动引导附着部32、流道24、第二流动引导附着部34、以及容器14的内壁表面72提供了附着部以建立血液的附着流动,用于第一滴血16以及后续的血液16从壳体12的第一端20到达容器14的采集腔室70。
第一个关键的血液流动路径元件40涉及在朝向采集容器14的方向上引导第一滴血16远离手指F的表面S。在一个实施方式中,在壳体12的第一端20与血液16的源联通的情况下,第一流动引导附着部32提供了柱状物,第一滴血16附着到该柱状物并以受控的方式向下流动进入到壳体12的流道24中。换言之,第一滴血16附着到第一流动引导附着部32并从第一流动引导附着部32流到流道24。
在一个实施方式中,倾斜壁表面36提供了从第一流动引导附着部32到壳体12的流道24的向下附着的流动路径。在第一滴血16附着到第一流动引导附着部32并向下流动之后,后续的血液16沿着第一滴血16的血液附着流动路径从壳体12的第一端20到达容器14的采集腔室70。
第二个关键的血液流动路径元件42涉及在朝向采集容器14的方向上引导血液16沿着流道24向下到达第二流动引导附着部34。例如,经由毛细运动将第一滴血16以及后续的血液16拉过流道24到达第二流动引导附着部34。在一个实施方式中,流道24是毛细流道。在一个实施方式中,流道24是毛细管,其使用毛细管力将血液16沿着流道24向下拉动而远离手指F的表面S。
第三个关键的血液流动路径元件44涉及将血液16从流道24引导到采集容器14中。本公开的装置10经由附着流动确保了从流道24到容器14的过渡。例如,血液16附着到第二流动引导附着部34和容器14的内壁表面72,以从流道24流入容器14的采集腔室70中。
第三个关键的血液流动路径元件44涉及将血液16从流道24引导到采集容器14中是如下特征的原因:重要的是,流道24的一部分(即中间部分30)与壳体12的中心线CL偏置。这确保了流道24的出口28以及第二流动引导附着部34邻近容器14的内壁表面72,以确保血液的附着流动从流道24到容器14的过渡。
如果血液16能够找到另一部分来进行附着,则血液16将仅向下流动并从流道24流出进入容器14中。第二流动引导附着部34和容器14的内壁表面72提供了这些附着部,以经由血液的附着流动控制血液16到达容器14的采集腔室70。
如上所述,一旦建立了血液附着流动路径,后续的血液16追随该血液附着流动路径并沿着该血液附着流动路径流动。以上述的方式,本公开的装置10建立了从壳体12的第一端20到达容器14的采集腔室70的血液附着流动,用于第一滴血16和后续的血液16追随。
第一流动引导附着部32可以包括多种不同的设计和结构,如图3-6中所示。可以设想到第一流动引导附着部32的另外的替代性设计和结构。例如,参见图3,在一个实施方式中,第一流动引导附着部32是附着柱50。附着柱50是单柱结构,其可以具有变化的直径和长度。柱50可以包括亲水表面特性,以吸引第一滴血并建立到达第二毛细管部的流动路径。在一个实施方式中,柱50可以具有0.25mm到4mm的直径以及2mm到20mm的长度。
参见图4,在另一个实施方式中,第一流动引导附着部32是多个附着柱52。该多个附着柱52可以包括具有不同尺寸和结构的柱,这些柱包括多种不同数量的柱。在一种配置中,该多个附着柱52提供了用于第一滴血的多个表面,以建立流动路径而不会弄脏结构的侧面或者淤积在不理想的位置上。由于在各个柱结构之间形成的多个毛细管部分,所述多个柱52还可以提供额外的毛细作用。在一种配置中,所述多个附着柱52可以包括2到10个附着柱,比如5到10个附着柱。在一个实施方式中,每个柱可以具有0.25mm到4mm的直径以及2mm到20mm的长度。
参见图5,在另一个实施方式中,第一流动引导附着部32是凸出结构54。该凸出结构54引导血液的附着流动并且可以包括不同的形状、尺寸和结构。在该配置中,倾斜结构为第一滴血附着并被引导到第二毛细部提供了亲水表面。可选地,倾斜结构的厚度可以从大约0.25到大约5mm。
参见图6,在另一个实施方式中,第一流动引导附着部32是毛细凹槽部56。该毛细凹槽部56引导血液的附着流动并且可以包括不同的形状、尺寸和数量的凹槽。在该配置中,具有凹槽的柱结构由于在凹槽中增加的表面而以更高的毛细力进行辅助,从而用作依靠毛细作用被从手指带走并被转移到第二毛细通道的第一滴血的毛细通道。在一种配置中,所设置的凹槽的数量可以在1和20个之间,每个凹槽的直径可以在0.25mm和1mm之间。
第二流动引导附着部34可以包括多种不同的设计和结构,如图7A-10B中所示。可以设想到第二流动引导附着部34的另外的替代性设计和结构。例如,参见图1和图2,在一个实施方式中,第二流动引导附着部34是附着唇缘60。附着唇缘60是设计成建立如上所述的进入容器14的采集腔室70中的血液的附着流动的唇缘。附着唇缘60提供了用于血液扩展并形成微滴的表面,以建立与采集腔室的附着。
参见图7A和图7B,在另一个实施方式中,第二流动引导附着部34是伸出的毛细管部62。在一种配置中,伸出的毛细管部可以超出流道24延伸2mm到10mm。伸出的毛细管部62可以与采集容器的壁间隔开小于1mm的距离。
参见图8A和图8B,在另一个实施方式中,第二流动引导附着部34是向内弯曲的唇缘64。该向内弯曲的唇缘结构辅助血液从壳体的一部分到采集腔室的表面的附着。在一种配置中,向内弯曲的唇缘结构可以超出流道24延伸大约0.5到大约10mm。
参见图9A和图9B,在另一个实施方式中,第二流动引导附着部34是平面切割唇缘66。该平面切割唇缘66也辅助血液微滴的形成以及辅助建立血液与采集腔室的表面的附着。在一种配置中,平面切割唇缘可以具有大约10°到大约80°的角度。
参见图10A和图10B,在另一个实施方式中,第二流动引导附着部34是伸出的柱结构68。在一种配置中,该伸出的柱结构可以超出流道24延伸大约0.5mm到大约10mm的距离。
参见图1、2、17和25A-28B,示出了本公开的采集容器14的示例性实施方式。可以设想到采集容器14的另外的替代性设计和结构。本公开的采集容器14可移除地连接到壳体12。容器14限定了采集腔室70并且包括内壁或内壁表面72。参见图1和图2,在容器14连接到壳体12的情况下,流道24的出口28与容器14的采集腔室70流体联通,流道24的出口28邻近容器14的内壁表面72。在一种配置中,流道24的内径可以是大约0.5mm到大约2mm。
参见图25A-25C,在一个实施方式中,容器14包括可移除的连接盖74和系链元件76。在该实施方式中,当容器14连接到壳体12时将盖74移除,如图25A中所示。系链元件76在盖74与容器14的开口顶端78脱开连接的情况下确保盖74仍然保持紧固到容器14的一部分,如图25B中所示。一旦在容器14内采集到所需量的血液16,将容器14从壳体12移除,并将盖74连接到容器14,以将血液16保护性地密封在容器14内,如图25C中所示。
参见图26A-26B,在一个实施方式中,容器14包括可重封隔膜80。在该实施方式中,在容器14连接到壳体12的情况下,流道24的一部分刺破隔膜80以便于流道24与容器14的采集腔室70流体联通。一旦在容器14内采集到所需量的血液16,将容器14从壳体12移除,隔膜80自动重新密封到封闭的密封位置,以将血液16保护性地密封在容器14内,如图26B中所示。
参见图27A-27C,在一个实施方式中,容器14包括可变形分配部82。在该实施方式中,在容器14从壳体12移除的情况下,通过启动可变形部82可以从容器14分配一部分血液16。例如,可变形部82可以在初始位置(图27A-27B)与变形位置(图27C)之间过渡,在初始位置,血液16被容纳在采集腔室70内,在变形位置中,一部分血液16从容器14的采集腔室70排出。对可变形部82进行挤压以从初始位置(图27A-27B)过渡到变形位置(图27C)。这样,可以将血液16转移到旨在对样本进行分析的装置,比如护理点化验装置、筒式化验装置、或者附近的病人化验装置,同时将医师接触血样的可能性减到最小。在一个实施方式中,容器14还包括端盖84以安全地密封容器14的出口部86。当用户准备从容器14排出一部分血液16时,在分配血液16之前将端盖84从容器14的出口部86移除。
参见图28A-28B,在一个实施方式中,容器14包括延伸管88。延伸管88与分析仪和分析装置兼容。
图17-24示出了本公开的用于血液的附着流动的装置的另一个示例性实施方式。参见图17-24,本公开的用于血液的附着流动的装置100提供了受控的血液流动路径,其确保了从采集位置到采集容器的血液的附着流动。
在使用柳叶刀装置刺穿病人的皮肤之后,血液会流出并留在手指表面上。不控制血液和血液流动,血液会留在手指表面上且不会流到采集容器。
参见图17-24,在一个示例性实施方式中,用于血液的附着流动的装置100大体上包括壳体112和可移除地连接到壳体12的采集容器14。容器14限定了采集腔室70并且包括内壁或内壁表面72。可以与上面参照图1-10B描述的装置10兼容的相同的容器14与参照图17-24描述的装置100兼容。
参见图17,壳体112限定了中心线CL并且包括第一端120、第二端122、空心针123和流道124。流道124包括入口126和出口128。流道124的一部分(例如底部130)与壳体112的中心线CL偏置。这样确保了流道124的出口128与容器14的内壁表面72邻接,正如下面更详细描述的。流道124还包括在出口128处的流动引导附着部134。在一个实施方式中,流道124的出口128延伸超出壳体112的第二端122,如图17中所示。在一个实施方式中,空心针123在壳体112的第一端120与流道124之间。
在图17-24中示出的实施方式中,空心针123与上面参照图1-10B中示出的装置10描述的第一流动引导附着部32的功能类似。
参见图17,在容器14连接到壳体112的情况下,流道124的出口128与容器14的采集腔室70流体联通,流道124的出口128与容器14的内壁表面72邻接。
在使用柳叶刀装置刺穿病人的皮肤之后,血液会流出并留在手指表面上。不控制血液和血液流动,血液会留在手指表面上且不会流到采集容器。
本公开的用于血液的附着流动的装置100提供了受控的血液流动路径,其确保了从采集位置到采集容器的血液的附着流动。本公开的用于血液的附着流动的装置100使用三个关键的技术元件以所需方式控制血液的流动来达到该目的。
例如,参见图17,在壳体112的第一端120与血液16的源联通的情况下,空心针123、流道124、流动引导附着部134和容器14的内壁表面72提供了附着部以建立血液的附着流动,用于第一滴血16以及后续的血液16从壳体112的第一端120到达容器14的采集腔室70。
第一个关键的血液流动路径元件140涉及在朝向采集容器14的方向上引导第一滴血16远离手指F的表面S。在一个实施方式中,在壳体112的第一端120与血液16的源联通的情况下,第一滴血16附着到空心针123的一部分并以受控的方式流过空心针123到达流道124,如图17中所示。
这样,空心针123的一部分提供了在功能上与上面关于图1-10B中示出的装置10描述的第一流动引导附着部类似的附着部。包括空心针123的本公开的装置100提供的优点在于:空心针123还可以用于切开手指F的皮肤表面S以提供血液16的源。在该实施方式中,不需要单独的柳叶刀装置。例如,在一个实施方式中,空心针123可以包括切割刃151,该切割刃可以用于切开手指F的皮肤表面S以提供血液16的源。在该实施方式中,在壳体112的第一端120与血液16的源联通的情况下,第一滴血16以及后续的血液16附着到切割刃151并流过空心针123到达流道124。
在第一滴血16附着到空心针123的一部分并流过空心针123之后,后续的血液16沿着第一滴血16的血液附着流动路径从壳体112的第一端120到达容器14的采集腔室70。
第二个关键的血液流动路径元件142涉及经由毛细运动引导血液16或拉动血液16穿过流道124到达流动引导附着部134。在一个实施方式中,第二个关键的血液流动路径元件142涉及经由毛细运动在朝向采集容器14的方向上引导血液16或者拉动血液16穿过空心针123和流道124并到达流动引导附着部134。例如,经由毛细运动将第一滴血16以及后续的血液16拉过流道124到达流动引导附着部134。在一个实施方式中,流道124是毛细流道。在一个实施方式中,流道124是毛细管,其使用毛细力将血液16沿着流道124向下拉动而远离手指F的表面S。
在一个实施方式中,壳体112包括在空心针123与流道124之间的倾斜壁表面136。在一个实施方式中,倾斜壁表面138限定了流道进口138。在一个实施方式中,倾斜壁表面136提供了从空心针123到壳体112的流道124的向下附着流动路径。
第三个关键的血液流动路径元件144涉及将血液16从流道124引导到采集容器14中。本公开的装置100经由附着流确保了从流道124到容器14的过渡。例如,血液16附着到流动引导附着部134和容器14的内壁表面72,以从流道124流入容器14的采集腔室70中。
第三个关键的血液流动路径元件144涉及将血液16从流道124引导到采集容器14中是如下技术特征的原因:重要的是,流道124的一部分(例如底部130)与壳体112的中心线CL偏置。这样确保了流道124的出口128以及流动引导附着部134与容器14的内壁表面72邻接,以确保血液的附着流动从流道124到容器14的过渡。
如果血液16能够找到另一部分来进行附着,则血液16将仅向下流动并从流道124流出进入容器14中。流动引导附着部134和容器14的内壁表面72提供了这些附着部,以经由血液的附着流动控制血液16到达容器14的采集腔室70。
如上所述,一旦建立了该血液附着流动路径,则后续的血液16追随该血液附着流动路径并沿着该血液附着流动路径流动。以上述的方式,本公开的装置100建立了从壳体112的第一端120到达容器14的采集腔室70的血液附着流动,用于第一滴血16和后续的血液16追随。
正如上面讨论的,空心针123的为血液16的流动提供附着部的一部分在功能上与上面关于图1-10B中示出的装置10描述的第一流动引导附着部32类似。
空心针123可以包括多种不同的设计和结构,如图18-24中示出的。可以设想到空心针123的另外的替代性设计和结构。例如,参见图18和图19,在一个实施方式中,空心针123包括斜面切割空心针。在一种配置中,针的斜面可以具有3mm到6mm的长度,内腔内径可以在0.25mm和4mm之间。
正如上面讨论的,参见图20和图21,在一个实施方式中,空心针123可以包括切割刃151,该切割刃可以用于切开手指F的皮肤表面S以提供血液16的源。
参见图21,在另一个实施方式中,空心针123包括在空心针123周围的流动引导环155。流动引导环155防止血液16沿着空心针123向下流并确保血液16流过空心针123到达流道124。图22-24示出了空心针123的另外的替代设计和结构。针的斜面用作额外的第一流动引导附着部,与上面参照图3描述的柱结构部32类似。
流动引导附着部134可以包括多种不同的设计和结构,如图7A-10B中所示。可以设想到流动引导附着部134的另外的替代设计和结构。装置100的流动引导附着部134可以包括与正如上面所述的以及正如在图7A-10B中示出的装置10的第二流动引导附着部34相同的设计和结构。
本公开的装置10、100的另一个优点是装置10、100能够完成样本稳定剂200在血样16内的混合。参见图11和12,在一个实施方式中,样本稳定剂200位于流道24、124的一部分内,使得在血样16随着受控的血液附着流动从采集位置流到本公开的采集容器时,血样16会通过样本稳定剂200。这样,血样16可以与设置在装置10、100的一部分内的诸如抗凝剂或其他添加剂之类的样本稳定剂200混合。样本稳定剂200可以是抗凝剂或者设计成保护血液内特定元素(比如RNA、蛋白质分析物或者其他元素)的物质。
参见图11和12,在一个实施方式中,样本稳定剂200包括具有孔204的材料202和位于材料202的孔204内的干燥抗凝剂粉末206。这样,装置10、100可以包括沉积在流道24、124的一部分上或者位于流道24、124的一部分内的干燥抗凝剂,比如肝磷脂或者EDTA。在一个实施方式中,材料202是开孔泡沫,其含有分散在开孔泡沫的孔内的干燥抗凝剂以促进流过混合和抗凝剂提取的有效性。在一个实施方式中,样本稳定剂200是干燥抗凝剂粉末206。
在一个实施方式中,开孔泡沫可以利用抗凝剂进行处理,以形成在开孔泡沫的全部孔204精细分布的干燥抗凝剂粉末206。当血样16流过流道24、124时,血样16通过开孔泡沫并与开孔泡沫的整个内部孔结构可用的抗凝剂粉末206接触。这样,血样16在通过材料202或开孔泡沫时将干燥抗凝剂206溶解并与其混合。
开孔泡沫可以是对血液不活泼的柔软可变形开孔泡沫,例如三聚氰胺泡沫,比如可以从BASF购买到的泡沫,或者可以由甲醛-三聚氰胺-亚硫酸氢钠共聚物构成。开孔泡沫还可以是柔性的亲水开孔泡沫,其显著耐热和抗有机溶剂。在一个实施方式中,泡沫可以包括海绵材料。
通过在添加剂和水的液体溶液中浸泡泡沫然后将水蒸发以形成在泡沫的整个内部结构精细分布的干燥添加剂粉末来将抗凝剂或其他添加剂引入到开孔泡沫中。
图13-16示出了包括在容器14内的样本稳定剂200的示例性实施方式。
例如,参见图13,在一个实施方式中,在容器14的采集腔室70内设置抗凝剂冻干球210。当血液16随着本公开的附着流动进入容器14内时,抗凝剂冻干球210在与血液16接触时溶解在血液16内。
参见图14,在另一个实施方式中,样本稳定剂200包括浮动的涂覆有抗凝剂的开孔泡沫材料200。参见图15,在另一个实施方式中,样本稳定剂200包括浮动的涂覆有抗凝剂的浮动球230。参见图16,在另一个实施方式中,容器14包括涂覆有抗凝剂的壁表面240和混合球242。
虽然已经将本公开描述为具有示例性设计,但是在本公开的精髓和范围内可以对本公开进行进一步的修改。因此本申请旨在覆盖使用其基本原理的任何变型、用途或适应性改编。此外,本申请旨在覆盖那些与本公开存在着的偏差,这些偏差落入本公开所属领域的公知或惯用实践内且落入所附权利要求的限定范围内。
Claims (32)
1.一种用于血液的附着流动的装置,该装置包括:
壳体,所述壳体限定一中心线并且具有第一端、第二端、以及具有入口和出口的流道,流道的一部分与壳体的中心线偏置,流道具有邻近所述入口的第一流动引导附着部和邻近所述出口的第二流动引导附着部;和
可移除地连接到壳体的容器,所述容器限定了采集腔室并且具有内壁,
其中,在容器连接到壳体的情况下,流道的出口与容器的采集腔室流体联通,流道的出口邻近容器的内壁。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,第一流动引导附着部提供了用于血液附着的第一流体附着点,用于控制从皮肤表面到壳体的一部分的血液流动。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,第二流动引导附着部提供了用于血液附着的第二流体附着点,用于控制从壳体的一部分到容器的采集腔室的血液流动。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,在壳体的第一端与血液源联通的情况下,第一流动引导附着部、流道、第二流动引导附着部、以及容器的内壁提供了从壳体的第一端到容器的采集腔室的附着部以形成血液的附着流动,用于第一滴血以及后续的血液追随。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,在流道的入口与血液源联通的情况下,血液流动地附着到第一流动引导附着部并从第一流动引导附着部流到流道。
6.根据权利要求5所述的装置,其中,所述血液随后经由毛细作用而被拉过流道到达第二流动引导附着部。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述血液流动地附着到第二流动引导附着部和容器的内壁,以从流道流入容器的采集腔室中。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,壳体的第一端包括倾斜壁面,第一流动引导附着部自所述倾斜壁面延伸,并且所述倾斜壁面限定了流道进口。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,第一流动引导附着部是附着柱。
10.根据权利要求1所述的装置,其中,第一流动引导附着部包括多个附着柱。
11.根据权利要求1所述的装置,其中,第二流动引导附着部是附着唇缘。
12.根据权利要求1所述的装置,其中,第二流动引导附着部是伸出的毛细管部。
13.根据权利要求1所述的装置,其中,第二流动引导附着部是向内弯曲的唇缘。
14.根据权利要求1所述的装置,其中,第二流动引导附着部是平面切割唇缘。
15.根据权利要求1所述的装置,其中,第二流动引导附着部是伸出的柱结构。
16.根据权利要求1所述的装置,其中,流道的出口延伸超出壳体的第二端。
17.一种用于血液的附着流动的装置,该装置包括:
壳体,所述壳体限定一中心线并且具有第一端、第二端、空心针、以及具有入口和出口的流道,流道的一部分与壳体的中心线偏置,流道具有邻近所述出口的流动引导附着部,空心针在壳体的第一端与流道之间;和
可移除地连接到壳体的容器,所述容器限定了采集腔室并且具有内壁,
其中,在容器连接到壳体的情况下,流道的出口与容器的采集腔室流体联通,流道的出口邻近容器的内壁。
18.根据权利要求17所述的装置,其中,所述流动引导附着部提供了用于血液附着的流体附着点,用于控制从壳体的一部分到容器的采集腔室的血液流动。
19.根据权利要求17所述的装置,其中,在壳体的第一端与血液源联通的情况下,空心针、流道、流动引导附着部、以及容器的内壁提供了从壳体的第一端到容器的采集腔室的附着部以形成血液的附着流动,用于第一滴血以及后续的血液追随。
20.根据权利要求17所述的装置,其中,在流道的入口与血液源联通的情况下,血液流动地附着到空心针的一部分并且流过空心针到达流道。
21.根据权利要求20所述的装置,其中,所述血液随后经由毛细作用被拉过流道到达流动引导附着部。
22.根据权利要求21所述的装置,其中,所述血液流动地附着到流动引导附着部和容器的内壁,以从流道流入容器的采集腔室中。
23.根据权利要求17所述的装置,其中,所述壳体包括在空心针与流道之间的倾斜壁表面,所述倾斜壁表面限定了流道进口。
24.根据权利要求17所述的装置,其中,流动引导附着部是附着唇缘。
25.根据权利要求17所述的装置,其中,流动引导附着部是伸出的毛细管部。
26.根据权利要求17所述的装置,其中,流动引导附着部是向内弯曲的唇缘。
27.根据权利要求17所述的装置,其中,流动引导附着部是平面切割唇缘。
28.根据权利要求17所述的装置,其中,流动引导附着部是伸出的柱结构。
29.根据权利要求17所述的装置,其中,流道的出口延伸超出壳体的第二端。
30.根据权利要求17所述的装置,还包括在空心针周围的流动引导环。
31.根据权利要求17所述的装置,其中,空心针包括切割刃。
32.根据权利要求31所述的装置,其中,在壳体的第一端与血液源联通的情况下,第一滴血附着到切割刃并流过空心针到达流道。
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