Устройство забора крови

Полезная модель относится к лабораторной посуде, а именно к одноразовым устройствам для забора и кратковременного хранения образцов крови пациента, и может быть использована в химических, физических, биологических и клинико-диагностических лабораториях для сбора, хранения и транспортирования пробы.
1
2
Известна двухсекционная пробирка с пробозаборником и крышкой для укупоривания пробирки (Патент на полезную модель 137735, опубликовано: 27.02.2014, бюл. № 6), с расположенным по внешней стороне буртиком и выступающими над ним треугольниками с закругленными промежутками между ними, с градуировкой, матовым полем для маркировки, с крышкой для ее укупоривания монолитной конструкции с колпачком, на котором по внешней стороне находятся выступы для взятия руками, и по внутренней стороне симметрично расположены треугольные выступы с полым обтюратором, с утонченной плоской поверхностью для прокалывания иглой и с пробозаборником, который состоит из крышки-держателя монолитной конструкции с внешним колпачком для взятия руками и пробозаборной трубки, отличающаяся тем, что внутри пробирки расположена двояковогнутая перемычка, образующая моноблок из двух обособленных секций с высотой h и h, крышка для укупоривания имеет по внешней стороне обтюратора четыре буртика, три из которых крепежные и расположены равномерно, а четвертый буртик на половину собственной высоты выступает за нижний край обтюратора для предотвращения растекания пробы через верхний край пробирки в полость, которая расположена между обтюратором и колпачком для взятия руками, а у пробозаборника в центре верхней части крышки-держателя расположен канал - неотделимо встроенная в крышку пробирки трубка с отверстием многоугольного сечения, где диаметр вписанной окружности равен диаметру пробозаборной трубки, с дополнительной выемкой в одном из углов для уравновешивания потока воздуха, вытесняемого из пробирки, поступающей через пробозаборную трубку жидкостью, и обтюратор с тремя крепежными буртиками, расположенными равномерно по внешней стороне.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для забора жидкости (Патент US 8821412, 2/09/2014), включающее в себя активатор потока, выполненный с возможностью выведения жидкости от субъекта. Исполнительный механизм развертывания может приводить в действие активатор потока в направлении развертывания, что, в свою очередь, может вызывать выброс жидкости от субъекта. Активатор потока также может перемещаться в направлении отвода с помощью привода отвода. Устройство может включать в себя источник вакуума, который может помочь облегчить поток жидкости в отверстие устройства и/или может помочь облегчить поток жидкости из отверстия в камеру хранения. Исполнительный механизм устройства может обеспечивать возможность жидкостной связи между отверстием и источником вакуума, и активатор потока может быть приведен в действие после включения жидкостной связи.
Технический результат заключается в повышении эффективности забора крови у пациента.
Заявленный технический результат достигается за счет наличия на поверхности основания корпуса слоя силиконового клея, а также в наличии исполнительного механизма – особой системы пружин для приведения в действие системы игл.
Полезная модель поясняется чертежами: на фиг. 1 – внешний вид устройства с установленной пробиркой; на фиг. 2 – внешний вид устройства с установленной пробиркой, вид снизу; на фиг. 3 – исполнительный механизм; на фиг. 4 – сечение устройства до срабатывания; на фиг. 5 – сечение устройства после срабатывания; на фиг. 6 – принцип срабатывания активатора; на фиг. 7 – прямая пружина; на фиг. 8 – вид нижней части корпуса с носиком.
Устройство для забора крови содержит корпус, исполнительный механизм, вакуумную систему, систему забора и хранения крови.
Корпус изделия выполнен из непрозрачного пластика (фиг. 1, 2, 8). Форма корпуса круглая, с выступающей посадочной плоскостью присоединения пробирки. Ожидаемые габариты изделия (без установленной пробирки) 65,5х32х43 мм. Масса КИ с присоединенной пробиркой – около 25 грамм. В верхней части имеется кнопка срабатывания изделия, закрытая пыльником. На нижнюю часть нанесен силиконовый клей для фиксации изделия на коже и обеспечения герметичности входного отверстия. Нижняя часть изделия может быть закрыта транспортировочной крышкой, которая демонтируется перед началом работы с изделием и устанавливается после снятия изделия с кожи пациента. Перед началом эксплуатации вместо пробирки установлен транспортировочный колпачок, который необходимо демонтировать и заменить на пробирку перед установкой КИ на кожу пациента. Корпус изделия обеспечивает герметичность системы, защиту от загрязнения и повреждений механизма.
Прокалывание кожи иглами и последующий забор крови происходит через входное отверстие в нижней части корпуса (фиг. 3, 4, 5). Благодаря работе вакуумной системы выделившаяся из прокола кровь попадает в изделие и по направляющим каналам перетекает в резервуар для хранения. Направляющие каналы покрыты специальным гелем для снижения вязкости крови и облегчения её транспортирования в резервуар хранения посредством напыления антикоагулянта (например, "Трилон"), который не даёт крови свернуться по пути в пробирку. Для этого на поверхности основания нанесен слой силиконового клея (фиг. 8). Элементы корпуса изготовлены из полиэстера (типа PCTA или PETG) или из любого другого пластика с низкой проницаемостью газа.
Пыльник копки изготавливается из резины, силикона или любого другого эластичного материала, обеспечивающего герметичность и сохраняющего свои эластичные свойства в течение всего срока хранения изделия. Из аналогичного материала выполнены уплотнения в других частях изделия.
Исполнительный механизм (фиг. 3) изделия представляет собой систему из двух пружин, обоймы, активатора, кнопки пуска, игл, штока. Механизм расположен внутри корпуса и приводится в действие пользователем путем нажатия на кнопку, часть которой выведена наружу корпуса и закрыта пыльником. Конфигурация пружины (фиг. 3, 7) выполнена таким образом, что при срабатывании механизма шток с иглами выходит за пределы корпуса изделия на расстояние около 1 мм, обеспечивая прокалывание кожного покрова пациента, при этом не нанося ему лишних повреждений.
Иглы (фиг. 7) выполнены из нержавеющей стали, подходящей для изготовления медицинского инструмента, например, 12Х15Н9ГД, 08Х18Н10, 20Х13, 12Х18Н10Т и др. Специфика игл заключается в том, что они имеют размер длина - 1мм, ширина - 0,06 мм, толщина - 0,03мм, что делает укол практически безболезненным.
Вакуумная система предназначена для увеличения скорости прохождения выделившейся в процессе прокола кожного покрова крови от входного отверстия изделия до резервуара для хранения.
Источником вакуума служит полость (фиг. 4, 5), образованная между основанием и поршнем. Принцип работы вакуумной системы заключается, как было сказано выше, в перемещении поршня обоймой в верхнюю мертвую точку. После этого полость пробирки соединяется с полостью пониженного давления. Воздух из пробирки и из полости Б будет перемещаться в полость пониженного давления, забирая выделившуюся кровь в районе отверстия. Мембрана (фиг. 4, 5, 7) будет препятствовать попаданию воздуха из корпуса КИ в полость пониженного давления.
Канал представляет собой проточку в основании корпуса (фиг. 8), нижней частью которого является основание пластины. Размер канала будет уточняться в ходе разработки РКД на корпус.
Устройство работает следующим образом.
Прокалывание кожи происходит иглами специальной формы в автоматическом режиме при помощи системы пружин. Конструкция устроена таким образом, чтобы минимизировать время контакта игл с кожей и тем самым снизить болевые ощущения. Срабатывание механизма происходит в 2 стадии: 1 стадия – прокол; 2 стадия – отвод игл из зоны прокола.
В начальный момент времени обратная пружина поз. 6 находится в поджатом состоянии, прямая пружина выгнута вверх. Кнопка опирается на активатор и находится в верхней точке. Активатор в свою очередь опирается на выгнутую поверхность прямой пружины. Шток закреплен в центральном отверстии прямой пружины путем приклеивания выступающей части к поверхности пружины. Иглы установлены на нижней части штока. Прямая пружина закреплена в обойме путем фиксации лапок в специальных пазах. Таким образом, пружина, обойма, шток, иглы являются жестко закрепленной между собой конструкцией и под воздействием обратной пружины перемещаются как единое целое.
После нажатия на кнопку происходит перемещение её направления воздействия силы. Толкатель задает направление движение активатору, который в свою очередь, передает усилие на обойму. Под действием вышеуказанной силы обойма движется в направлении воздействия силы до того момента, пока не сядет на упор. Дальнейшее движение в направлении действия силы совершает активатор, продавливая прямую пружину. Нагружение пружины усиливается по мере продавливания толкателя вниз и станет максимальным в момент придания ей плоской формы. После прохождения точки равновесия пружина выгнется в обратную сторону, передавая движение штоку с иглами.
Принцип действия механизма показан на фиг. 6. Активатор, помимо совершения поступательного движения в направлении действия силы, совершает движение по траектории, заданной втулкой. К тому моменту, когда активатор дойдет до нижней точки прорези втулки, прямая пружина сработает, активатор повернется вокруг своей оси на угол, достаточный для выхода из зацепления с пазом кнопки. Сразу после этого сработает обратная пружина и переместит весь механизм в верхнее положение.
После начала движения в верхнее положение обойма своей верхней плоскостью вступит в контакт с поршнем, тем самым увлекая его за собой в направлении действия силы упругости обратной пружины. Таким образом, активируется вакуумная система КИ.
За счет проворачивания активатора вокруг своей оси и выхода из зацепления с кнопкой обеспечивается защита от повторного срабатывания изделия.
Пружины выполнены из нержавеющей стали, но также могут быть выполнены из углеродной стали, пружинной стали, пружинной латуни, бронзы, меди, титана и титановых сплавов, никелевых сплавов, полимеров (например, поливинилхлорид, полипропилен, поликарбонад и т. д.), композитных материалов и т. д.
Забор выделившейся крови происходит при помощи вакуумной системы, встроенной в корпус изделия и срабатывающей автоматически после завершения цикла прокалывания кожи.
Кровь собирается в присоединяемый резервуар и хранится в нем при транспортировке изделия. В дальнейшем, в лабораторных условиях, пробирка с образцом отсоединяется и устанавливается в специальное оборудование для дальнейшего анализа. Объем собираемой в резервуаре изделия крови — 200±50 мкл.