专利名称：带有可缩回针头的流体取样装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体取样用的医疗装置的领域。更具体地说，本发明涉及具有可缩回针头的医疗装置，这种装置使其在使用后很安全。更详细地说，本发明涉及从病人采血的装置，其中，针头在使用后缩回而使受污染的针头被封闭起来，从而防止了无意中接触受污染的针头。
背景本发明涉及一种用以采集动脉血样的医疗装置。采集动脉血液一般在急救室的环境下以及在医院里进行以测定各种状况，如血液含氧量和血液酸碱度。常用的标准装置涂有肝素以免血液凝结，柱塞和筒体之间的配合较松而足以使动脉血液的压力在装置充满动脉血液时能够移动柱塞。这些要求使针头的反应比较复杂。
发明概述因此，本发明提供从病人采集流体试样的装置和方法。装置具有外壳、可在外壳内滑移的柱塞和具有对病人穿刺所需尖端的针头。针头可进行穿刺病人皮肤的操作。取自病人的流体收集在外壳中的流体腔内。针头在采集试样后缩进壳体而将尖端封闭起来。在针头缩回后，一对密封件防止试样从流体腔漏出。此外，密封件最好在操作中防止空气在针头缩回后进入流体腔。这样就可将柱塞移进壳体而将流体从流体腔排出。
附图的描述对以上概述和以下对优选实施例的详细说明在结合以下附图进行阅读后可取得最好的了解，图中
图1为具有可缩回针头的流体取样医疗装置顶视图；图2为图1所示流体取样医疗装置侧视图；图3a为图1所示装置侧视图，示出使用前的装置；图3b为图3a所示装置侧视图，示出在抽出一定量流体后的装置；图3c为图3a所示装置侧视图，示出针头处于缩回位置的装置；
图3d为图3a所示装置侧视图，示出排出流体试样后的装置；图4为具有可缩回针头的流体取样医疗装置第二实施例侧视图；图5a为图4所示装置侧视图，示出使用前的装置；图5b为图5a所示装置侧视图，示出抽出一定量流体后的装置；图5c为图5a所示装置侧视图，示出针头处于缩回位置的装置；图5d为图5a所示装置侧视图，示出排出流体试样后的装置；图6为具有可缩回针头的流体取样医疗装置第三实施例侧视图；图7a为图6所示装置侧视图，示出使用前的装置；图7b为图7a所示装置侧视图，示出抽出一定量流体后的装置；图7c为图7a所示装置侧视图，示出使活塞脱开柱塞的装置；图7d为图7a所示装置侧视图，示出针头处于缩回位置的装置；图8为具有可缩回针头的流体取样医疗装置第四实施例侧视图；图9为图8所示装置的局部剖视放大图；图10为图9所示装置沿线10-10剖视图；图11为图8所示装置侧视图，示出针头处于缩回位置的装置；图12a为复合注射器和可卸针头组件的分解侧视图；图12b为图12a所示装置侧视图，示出装在注射器上的针头组件；图12c为图12a所示装置侧视图，示出处在缩回位置的针头；图13a为可卸针头组件第二实施例侧视图；图13b为图13a所示针头组件侧视图，示出处在缩回位置的针头。
优选实施例的详细描述如图1～3d所示，流体取样装置总的示为10。装置10具有筒体20和针头40，针头从筒体前端向前伸出。柱塞30可在筒体20内滑动。流体是通过针头取样的。例如，装置可用以从病人抽取一定量的流体。针头40穿刺病人皮肤，取自病人的血液流入筒体20。在抽取足量的血液后针头40缩进筒体20而使针头封闭起来，从而防止无意中接触经污染的针头尖端。
如图1和2所示，筒体20为细长、大体上成圆筒形的空心外壳。筒体20前端形成直径缩小的端部22。端部22带锥度，形成-标准的Luer式锥形接头。端部22大体上是封闭的，具有接装针头40的开口。
柱塞30具有空心前杆31。弹性活塞32装在柱塞杆31的前端。活塞32形成与筒体20内壁作流体密封的密封件。柱塞杆与柱塞后部构成一体，柱塞后部为细长空心筒形部分，形成用以在针头缩回后接纳针头的针头腔34。针头腔后端是封闭的以免针头移动到针头腔后面。在针头腔34前端形成一致动器36。致动器大体上成截锥形，用以对针头作可松开夹持的针头夹持器50配对地协同工作。
针头40具有在针头侧壁上形成的侧孔42。此外，针头的后端是堵塞的。针头的位置使侧孔42位于活塞的前方。在筒体内活塞32和筒体20前端之间形成一可变的容积。因此，流经针头的流体通过侧孔42流入活塞32和端部22之间的流体腔。
针送40可在一伸出的位置和一缩回的位置之间操作，在伸出位置上针头尖端从筒体20端部22向前伸出，在缩回位置上针头被封闭在筒体内。弹簧60围着针头40，使针头向后压向缩回位置。针头夹持器50逆着弹簧60的偏压将针头40可松开地夹持在伸出位置上。在致动器36嵌入针头夹持器50时，针头夹持器松开针头40而使弹簧将针头向后推进针头腔34。
针头夹持器50与筒体20刚性连接而使针头夹持器相对于筒体轴向固定。筒体20的内壁具有一凹部，此凹部构成用以接纳针头夹持器50的支座25。如图1所示，针头夹持器50具有一对接头58，接头与筒体壁内的支座25作紧压配合或摩擦配合。接头58穿过一对设在柱塞30侧壁内的狭缝38伸出。狭缝使柱塞可相对于针头夹持器轴向移动。
针头夹持器50至少具有一指状体或锁闩52，指状体可松开地夹持针头。在本实施例中，指状体52是通过可用紫外线固化的环氧树脂与针头胶接的。也可将一块体装在针头上而使指状体可顶在块体上，挡住针头使其不能向后轴向移动。
指状体前端形成一锥形致动面56以与柱塞锥形致动器36配合。在使柱塞向后移动时，致动器36与针头夹持器的锥形致动面56接合而劈开指状体。这样，指状体径向向外移动而与针头脱开接触。弹簧就将针头向后推进针头腔34。
针头夹持器50还具有从指状体52向前伸出的弹簧套54。弹簧套54的前端形成弹簧60前端支承其上的支承面。弹簧后端粘结在针头上。如果在针头上装有块体，弹簧后端也可支承在块体上。
如图1和2所示，在伸出位置上，针头前端从筒体20前端伸出。针头也穿过活塞32伸入针头夹持器50。活塞32具有一可穿透的薄膜，此薄膜与针头外表面形成流体密封以免流体从筒体漏进柱塞30。此外，在伸出位置上，针头穿过位于筒体头部22内的头部密封件24。此头部密封件与针头外表面形成流体密封以免流体从筒体通过头部22漏出。装置可按两种操作方式进行设计。在第一种方式中，柱塞退出以形成一特定容量的流体腔。然后将针头插入病人，血液流经针头进入筒体而充满流体腔。在按此种使用方式进行设计时，设有疏水性气孔以免装置成为气封的，这会阻止血液流进流体腔。气孔是透气的，但不是透血的。气孔使流体腔内的空气在血液进入流体腔时从流体腔排出，却阻止血液从流体腔漏出。
装置10亦可构造成如此操作，即当血液进入流体腔时血压使柱塞向后移动。在这种使用过程中，柱塞向前移动，使活塞位于筒体前端而接触筒体前壁。然后将针头插入病人，血流流进筒体而使活塞32在血液进入筒体时向后移动。在按这种使用方式进行设计时，装置并不需要从流体腔排放空气的气孔。此外，活塞或筒体壁须予润滑以减少活塞和筒体之间的磨擦而利于柱塞的移动。
如图3a～3d所示，装置操作如下。图3a示出使用前的装置。将针头40插入病人血管，血液流入筒体内的流体腔如图3b所示。如图3c所示，柱塞轴向向后移动而使致动器36接触针头夹持器50，从而使指状体52径向向外移动而松开针头。弹簧60就将针头向后推进针头腔而将针头封闭在筒体内。在针头缩回后，曾由针头穿过的活塞薄膜重新封闭而阻止血液漏进柱塞。此外，头部密封件24重新封闭以免血液通过端部22漏失。这样，将试样封闭在流体腔内，不与空气接触。如图3d所示，在针头缩回后，可从注射器排出试样而可检测试样。通过向前移动柱塞就可排放试样。向前移动活塞以产生足够的液体压力就可通过在头部密封薄膜内由针头形成的开孔排出流体。
图4～5d示出流体取样装置的第二实施例110。装置110具有筒体120和可缩回针头140，此针头从筒体向前伸出。柱塞130可在筒体内滑移。在装置内采集流体试样后，针头缩进筒体而将针头封闭起来以免无意中接触经污染的针头。在缩回针头后，使流体封闭在筒体的流体腔内。这就可排放流体而可对试样进行检测。
柱塞130具有锥形空心杆132。弹性活塞132在杆的前端作可卸安装。活塞与筒体内表形成流体密封。最好使一疏水性栓塞136作穿过活塞的延伸而在活塞和筒体前端之间的流体腔内形成一气孔。向内凸出的环形凸缘或止动环125限制活塞向后的轴向移动。在活塞接触止动环125后，柱塞延续向后的移动使活塞脱开柱塞。
柱塞杆从柱塞后部向前伸出，这是一个细长，大体上为筒形空心部分而形成针头腔134。杆132也是空心的，形成在针头140处于缩回位置时接纳针头后端的前腔137。前腔前端的直径小于装在针头后端的块体146的直径。这样，在柱塞向后移动时前腔137的内壁接触针头上的块体146而使针头向后移动。这又使针头与针头夹持器150脱离接触，从而使柱塞延续向后的移动而使针头向后缩回。
筒体120的前端形成直径减小的前端122。针头向前从前端122伸出而处于伸出位置。在此位置上，针头穿过活塞前端的开口。活塞前端开口的直径小于针头直径，从而使活塞沿针头外周形成流体密封。
针头夹持器150在伸出位置上可松开地夹持针头。在本实施例中，针头夹持器具有一对用以与固定在针头上的球形凸体配合和接合的接纳空位152。
装置120操作如下。图5a示出使用前的装置110。使柱塞130向后移动以形成用以接纳流体试样的流体腔。再将针头插入病人动脉。血液通过针头经针头侧孔142流入流体腔而采集试样如图5b所示。如图5c所示，在采集试样后，使柱塞向后移动而使活塞脱开柱塞。使柱塞进一步向后移动而将针头缩进筒体。如图5d所示，通过向前推进柱塞以与活塞重新接合并再向前推进活塞，从而可排出试样。
图6～7d示出流体取样医疗装置的第三实施例210。装置具有筒体220和可缩回的针头240，此针头从筒体前端伸出。柱塞230可在筒体内滑移。在从病人采集流体试样后，针头缩进筒体而使针头封闭起来。
筒体大体上是筒形和空心的。柱塞230具有弹性活塞234，活塞与筒体内壁形成流体密封。柱塞230是空心的，具有在缩回针头前装入弹簧的前腔239和在缩回针头后接纳针头的针头后腔237。
围着针头的弹簧260使针头向后压向缩回位置。弹簧在固定的弹簧块体228和与针头后端连接的针头块体244之间绕针头240设置。弹簧块体228固定在筒体220上。因此，在柱塞230的侧面形成长孔233以便当柱塞在筒体内移动时为弹簧块体228留出空隙。
针头夹持器250将针头逆着弹簧260的偏压可松开地夹持在伸出位置上。在本实施例中，针头夹持器为将针头与前端222接合的环氧树脂252。
如图7a～7d所示，装置操作如下。图7a示出使用前的装置。使柱塞230后退而在活塞234和可重新封闭的密封件224之间形成流体腔，密封件位于筒体前端而与针头240外表形成流体密封。如图7b所示，将针头240插入病人动脉，血液通过针头240侧孔242流入流体腔。在采集试样后立即将针头从病人退出。如图7c所示，再使柱塞230向后移动。向后的移动使活塞234与一从筒体内壁向内凸出的环形凸缘接触。柱塞延续向后的移动使活塞234脱开柱塞杆232。此外，向后的移动使一环形凸缘238与针头块体244接触。如图7d所示，柱塞进一步向后移动而使端部222和针头之间的连接断开，使针头脱开针头夹持器250。针头然后就将针头向后推进针头腔。端部密封件224重新封闭而阻止试样通过筒体端部222漏出。此外，活塞234的前端重新封闭而阻止试样漏进柱塞。这样，端部密封件224和活塞234将试样封闭在液体腔内以免试样接触空气。在针头缩回后就可向前推动柱塞而将试样从筒体排入用以检测试样的设备。
图8～11示出流体取样装置的第四实施例310。装置具有筒体320。可缩回的针头340和可在筒体内滑移的柱塞330。比第三实施例使操作人不论柱塞的轴向位置如何都可致动针头的缩回动作。
筒体320大体上为圆筒形。筒体前端大体上关闭的形成一直径减小的开口。一凹形Luer式接头322从筒体320前端伸出。一弹性密封件旋接在Luer式接头322上。密封件322具有可穿透的薄膜，针头340穿过薄膜伸出。薄膜与针头340外表形成流体密封。
柱塞330具有活塞332，活塞与筒体内壁形成流体密封。此外，活塞332具有可穿透的薄膜，针头穿过薄膜伸出。活塞与针头外表形成流体密封。此外，活塞具有疏水性栓塞336，栓塞使气体从活塞和前端密封件224之间的流体腔排出。如图10和11所示，柱塞330大体上为U形槽体，槽体具有用以接纳缩回针头340的针头腔334。轴向细长的纵肋335向上伸进针头腔334。
如图8～10所示，手动操作的针头夹持器350逆着弹簧360的偏压将针头可松开地夹持在伸出位置上，弹簧将针头向后向缩回位置偏压。针头夹持器350具有一致动杆354和一锁闩，锁闩卡住块体344，块体装在针头上。如图9所示，锁闩354卡在针头块体344上而可松开地夹持针头。操作致动杆352，锁闩354就径向向外转动而与针头块体344脱开。弹簧360就将针头向后推向缩回位置。
锁闩357受偏压而与针头块体344接合。在本实施例中，弹簧指状体359偏压锁闩以与针头块体接触。弹簧指状体359与锁闩连成一体而从锁闩向后伸出。弹簧指状体359作弹性挠曲而接触筒体320内壁。在操作致动杆354时，锁闩径向向外移动而使弹簧指状体359作弹性变形。
如图10所示，针头夹持器350通过安装支架352装在筒体320上。安装支架352卡在筒体顶部内形成的长孔326上。安装支架352相对于柱塞330固定针头夹持器。横置弹簧块体351与针头夹持器组件连接。弹簧块体形成弹簧360的前支承面。致动杆354通过挠性腹板或活动关节355装在弹簧决体351上。腹板355形成致动杆354的支点。
装置操作如下。退出柱塞330而形成用以从病人采集血样的流体腔。将针头340插入病人动脉。血液通过针头侧孔342流进流体腔。在抽入足够量的血液后立即从病人抽出针头。按下致动器而使锁闩357从针头夹持器350松开针头。弹簧360就将针头向后推进针头腔。在缩回针头后前端密封件324重新封闭以免血液从流体腔漏出。然后将流体试样从装置中排入另外的装置以检测试样。将柱塞向前推入筒体而排出试样。
如图12a～12c所示，采集流体试样如血液的装置总的示为410。装置410具有注射器420和可作可卸式连接的针头组件430。针头组件430具有用以穿刺病人皮肤的可缩回式插针460。在将针头组件430与注射器420连接时，插针460与注射器内部连通。在将流体试样采集到注射器420内后，可将插针460缩进针头组件430的外壳内以免无意中碰触受污染的插针。在采集流体试样后，也可将针头组件430人注射器420内卸出。就可将流体试样送到检测试样的地方去。就可从注射器410排出试样进行检测。
注射器420类似于一般的注射器，具有筒体422、带有可在筒体内滑移的活塞425的柱塞424，和在筒体前端的Luer式接头428。活塞425与筒体422内壁形成流体密封，向前推动柱塞就将流体排出注射器420。
针头组件430适于与注射器的Luer式接头428连接，从而可使针头组件与已在医学界广为使用的标准注射器配用。因此，针头组件430的外壳440在后端具有一开口，开口形成与注射器Luer式接头428接合的插座442。在插座442内设有带可穿透、可重新封闭式薄膜的密封件。密封件445外表带有与Luer式接头428配合的螺纹。
针头组件430具有两个针头，一前插针头460和一固定针头450，前插针头从外壳440前端向前伸出，固定针头装在外壳440内。固定针头450伸进插座442，穿透Luer密封件445。固定针头450装在固定针管452上，针管固定在外壳440上。固定针管后端大体上是封闭的，具有减小的直径，固定针头450从中伸出。固定针头固定在固定针管452上而在固定针头外表和大体上封闭的固定针管后端之间形成流体密封。
插针460固定在伸缩针管462上，伸缩针管与固定针管452内部作伸缩式接合。装在固定针管452前端内的针头密封件456在固定针管和伸缩针管之间形成流体密封。插针从伸缩针管462前端向前伸出。环形凸缘464从伸缩针管462向外伸出。围着伸缩针管462的弹簧装在凸缘464和外壳前端内面之间。弹簧480支承在凸缘464上，向后偏压伸缩针管462和装在其上的插针460。
针头夹持器470逆着弹簧480的偏压可松开地夹持插针460。针头夹持器470具有致动按钮472和锁闩474。锁闩474具有一开口，伸缩针管462通过此开口伸出。在闩上的位置上，锁闩474的位置使开口边缘卡住凸缘464而逆着弹簧的偏压夹持伸缩针管。按下致动按钮472就向向下移动锁闩474而使锁闩开口与环形凸缘464对准。弹簧480就将伸缩针管向后推入固定针管而将插针封闭在外壳440内。
因此，装置410操作如下。柱塞424的位置使活塞425位于注射筒体422前端。针头组件430与注射器420前端连接。后固定针头450通过Luer密封件445伸入筒体。再将插针460插入病人动脉，血液就从病人流进注射器内。血液进入注射器420时血液压力向后推动活塞和柱塞424。在采集足够血液后从病人退出插针。按下致动按钮472而使插针缩回。插针就缩进外壳。再使针头组件430脱开注射器420。Luer密封件445则留在注射器的Luer接头428上，封闭着注射器的前端以免流体漏出注射器420端部。活塞425与筒体形成流体密封以免流体漏出注射器后端。再将封装的流体试样送往试样检测地，再在筒体内将柱塞推向前方将其从注射器排出。
图13a和13b示出可结合注射器操作的针头组件第二实施例510。针头组件具有外壳520和从外壳向前伸出的可缩回针头540。外壳的后端形成用以将针头组件接到注射器的插座522，这类似于以上结合装置410、如图12a～12c所示情况。但，在本实施例中，插座522具有凹锥形Luer式接头以与注射器凸形Luer式接头配合。
针头组件510具有大体上为筒形的端部530，此端部装在外壳520的前端。端部密封件532与针头540外表形成流体密封。大体上为筒形的针管545位于外壳520内而伸进端部545的后端。插座522前端壁具有直径减小的开口以便针管545与插座作流体连通。环形卡爪542靠近针管545前端向内伸入针管。弹性阀550封住针管545前端。阀550具有外部环形槽552。环形卡爪542嵌入环形槽以便可松开地夹持阀550。
针头540的后端伸进阀550。针头540的前端从端部向前伸出。装在针头上的弹簧560将弹簧压向外壳520内的缩回位置上。针头夹持器570逆着弹簧偏压将针头可松开地夹持在伸出位置上。
针头夹持器570的构形类似于以上结合前一装置410所述针头夹持器。夹持器570具有致动按钮572和锁闩574。锁闩具有一开口。在闩上位置上锁闩开口边缘卡住弹簧560端部。在按下致动按钮572时，锁闩向下移动而使弹簧对准锁闩开口，从而使弹簧将针头向后推动如图13b所示。
因此，装置操作如下。将针头组件510装在注射器上。再将针头插入病人动脉。血液流经针头540、阀550进入针管545。血液从针管流进采集试样的注射器。在采集足量的血液后，从病人退出针头540。按下致动按钮572而松开针头540。弹簧560向后推动针头。针头进一步被推进阀内而封住针头后端。此外，弹簧将阀压靠在进入插座的开口上而封住插座开口。因此，针头组件在操作上如同一密封件而封住注射器的前端。必要时可卸下针头组件。这样，可用一盖封住注射器而将其送往检测试样的地方。再向前推动柱塞而从注射器内排出试样。
以上对本发明的一些具体实施例作3图示和说明，但无意将本发明限制在上述公开的内容上。可以理解，可以在以下权利要求书的范围内作出一些变动和修改。
权利要求
1．一种从病人抽取流体试样的方法，包括以下步骤a．提供一取样装置，装置具有一外壳和一针头，针头具有一用以穿刺病人皮肤的尖端；b．将流体从病人抽进外壳；c．缩回针头而使针头尖端封闭在外壳内；和d．在缩回针头后从外壳中排出流体。
2．按权利要求1所述方法，其中装置具有一可在外壳内移动的柱塞，排出流体的步骤包括在外壳内移动柱塞的步骤。
3．按权利要求1所述方法，包括将流体封闭在外壳内的步骤。
全文摘要
一种从病人抽取流体试样的方法,包括以下步骤:a)提供一取样装置(10),装置具有一外壳(20)和一针头(40),针头具有一用以穿刺病人皮肤的尖端;b)将流体从病人抽进外壳;c)缩回针头而使针头尖端封闭在外壳内;和d)在缩回针头后从外壳中排出流体。
文档编号A61M5/32GK1294525SQ99804429
公开日2001年5月9日 申请日期1999年2月5日 优先权日1998年2月5日
发明者M·J·波蒂克, J·M·巴克, R·L·哈尔, T·R·哈尔塞斯 申请人:Mdc投资控股公司