ПРОКАЛЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ДЕМПФЕРОМ
PIERCING DEVICE WITH DAMPER

Приоритет настоящей заявки заявлен на основании предварительной заявки на патент США 60/760497, поданной 20 января 2006 г., которая в полном объеме включена в данное описание для сведения.
Область техники
Настоящее изобретение относится, в общем, к медицинским устройствам и, в частности, к прокалывающим устройствам и связанным с ними способам.
Описание известного уровня техники
Известные прокалывающие устройства обычно содержат жесткий корпус, различные рабочие механизмы и ланцет, который можно взвести и произвести его выброс с быстрым выходом из одного конца прокалывающего устройства. Обычные прокалывающие устройства могут, например, содержать ланцет, установленный в жестком корпусе с возможностью перемещения относительно жесткого корпуса вдоль его продольной оси. Обычно ланцет выполняется подпружиненным, и при освобождении пружины происходит его выброс для проникновения (т.е. "прокола") в целевой участок (например, кожную ткань). После этого из целевого участка можно выдавить пробу жидкости организма (например, пробу цельной крови) для ее сбора и анализа. Обычные прокалывающие устройства описаны, например, в патентах США №№ 5730753 (Morita), 6045567 (Taylor et al.), 6071250 (Douglas et al.), 6156051 (Schraga), 6197040 (LeVaughn et al.) и 6607543 (Purcell et al.), включенных в данное описание в полном объеме для сведения.
При использовании обычных прокалывающих устройств пользователь обычно должен взвести ланцет, прижать его к целевому участку и затем нажать на кнопку или другой механизм выброса, чтобы вручную активизировать прокалывающее устройство для выброса (также именуемого "выстрелом") ланцета внутри устройства в направлении целевого участка. При этом ланцет проникает в целевой участок (т.е. прокалывает его), создавая тем самым отверстие для выдавливания пробы ткани организма.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение и его преимущества станут более понятными из следующего подробного описания иллюстративных вариантов его осуществления, в которых использованы принципы изобретения, и прилагаемых чертежей, на которых
фиг.1 изображает упрощенный схематический вид поперечного сечения конфигурации держателя ланцета и ограничителя глубины;
фиг.2А изображает упрощенный схематический вид поперечного сечения конфигурации держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины (перед их взаимодействием), которую можно использовать в прокалывающих устройствах согласно различным примерным вариантам настоящего изобретения;
фиг.2В изображает другой упрощенный схематический вид поперечного сечения конфигурации держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины (во время их взаимодействия) по фиг.2А;
фиг.3А изображает упрощенный схематический вид поперечного сечения другой конфигурации держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины (до их взаимодействия), которую можно использовать в прокалывающих устройствах согласно другим различным примерным вариантам настоящего изобретения;
фиг.3В изображает другой упрощенный схематический вид поперечного сечения конфигурации держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины (во время их взаимодействия) по фиг.3А;
фиг.4 изображает упрощенный график скорости движения ланцета в зависимости от его положения для конфигураций, изображенных на фиг.1АВ, 2А-2В и 3А-3В;
фиг.5 изображает упрощенный перспективный вид компактного прокалывающего устройства согласно примерному варианту настоящего изобретения;
фиг.6 изображает упрощенный перспективный разобранный вид компактного прокалывающего устройства по фиг.5;
фиг.7 изображает упрощенный вид поперечного сечения компактного прокалывающего устройства по фиг.5;
фиг.8 изображает упрощенный вид поперечного сечения компактного прокалывающего устройства по фиг.5 во время использования и до взаимодействия (контакта) демпфера прокалывающего устройства с ограничителем глубины прокалывающего устройства;
фиг.9 изображает другой упрощенный вид поперечного сечения компактного прокалывающего устройства по фиг.5 после взаимодействия (вступления в контакт) демпфера с ограничителем глубины;
фиг.10 изображает упрощенный вид поперечного сечения части фиг.8;
фиг.11 изображает другой упрощенный вид поперечного сечения части фиг.9 и
фиг.12 изображает блок-схему, иллюстрирующую последовательность операций способа выполнения демпфированного прокола согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
Прокалывающие устройства согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения содержат корпус, подвижный держатель ланцета, предназначенный для удерживания ланцета, выбрасывающий механизм, ограничитель глубины с контактной поверхностью ограничителя глубины и демпфер для демпфирования по меньшей мере звука или вибрации во время прокалывания. Подвижный держатель ланцета содержит первую контактирующую с ограничителем глубины поверхность держателя ланцета. Подвижный держатель ланцета, ограничитель глубины и демпфер могут быть, по меньшей мере, частично расположены внутри корпуса. При этом подвижный держатель ланцета и выбрасывающий механизм оперативно соединены для прокалывания целевого участка (например, целевого участка кожной ткани) ланцетом, и демпфер расположен между первой контактирующей с ограничителем глубины поверхностью держателя ланцета и контактной поверхностью ограничителя глубины. Продвижение подвижного держателя ланцета вперед во время прокалывания целевого участка прекращается в результате взаимодействия между первой контактирующей с ограничителем глубины поверхностью держателя ланцета, демпфером и контактной поверхностью ограничителя глубины.
На фиг.1 показан упрощенный схематический вид поперечного сечения конфигурации 100 держателя ланцета и ограничителя глубины, применяемой в обычном прокалывающем устройстве. Конфигурация 100 содержит подвижный держатель 102 ланцета и ограничитель 104 глубины. Подвижный держатель 102 ланцета предназначен для удерживания ланцета L, содержащего иглу N. Кроме того, подвижный держатель 102 ланцета имеет контактирующую с ограничителем глубины поверхность 106 держателя ланцета, а ограничитель 104 глубины имеет контактную поверхность 108 ограничителя глубины. Подвижный держатель 102 ланцета можно выполнить, например, из термопластичного эластомера, такого как ацеталь, нейлон и смеси поликарбоната и полиэстера. Ограничитель 104 глубины можно выполнить, например, из термопластичного материала, такого как ацеталь и поликарбонат.
В конфигурации на фиг.1 движение подвижного держателя 102 ланцета в направлении стрелки А резко прекращается, когда контактирующая с ограничителем глубины поверхность 106 держателя ланцета вступает в контакт (т.е. взаимодействует) с контактной поверхностью 108 ограничителя глубины. Такая резкая остановка может создавать вибрацию и/или шум и вызывать ощущение боли у пациента.
На фиг.2А показан упрощенный схематический вид поперечного сечения конфигурации 200 держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины до их взаимодействия, которую можно применить в прокалывающем устройстве согласно различным вариантам настоящего изобретения. На фиг.2В показан упрощенный схематический вид конфигурации 200 держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины во время их взаимодействия.
Конфигурация 200 содержит подвижный держатель 202 ланцета, демпфер 203 и ограничитель 204 глубины. Подвижный держатель 202 ланцета держит ланцет L с иглой N. Кроме того, подвижный держатель 202 ланцета имеет контактирующую с ограничителем глубины поверхность 206 держателя ланцета, а ограничитель 204 глубины имеет контактную поверхность 208 ограничителя глубины.
Демпфер можно выполнить из любого подходящего материала, способного гасить звуки и/или вибрацию, например эластомерного материала, сополимера бутадиена и акрилонитрила, силиконового каучука, вязкоупругого полимера (например, термореактивного полиуретана на основе полиэфира) или их комбинации. Демпфер 203 можно выполнить в форме, например, уплотнительного кольца. Пригодные материалы включают в себя, без ограничения перечисленным, материалы с твердостью от 60 до 80 в единицах шкалы Шора А.
В конфигурации на фиг.2А и 2В движение подвижного держателя 202 ланцета в направлении стрелки А' сначала замедляется (т.е. тормозится) и затем прекращается в результате взаимодействия между контактирующей с ограничителем глубины поверхностью 206 держателя ланцета, демпфером 203 и контактной поверхностью 208 ограничителя глубины (см. фиг.2В). Во время этого взаимодействия подвижный держатель 202 ланцета тормозится сжатием демпфера 203 между контактирующей с ограничителем глубины поверхностью 206 держателя ланцета и контактной поверхностью 208 ограничителя глубины (ср. фиг.2А и 2В). Торможение с последующей остановкой подвижного держателя ланцета, как описано выше, уменьшает вибрацию и шум по сравнению с конфигурацией на фиг.1. Такое снижение вибрации и/или шума может также уменьшить ощущение боли пациентом во время прокалывания.
На фиг.3А показан упрощенный вид поперечного сечения другой конфигурации 300 держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины до их взаимодействия, которую можно применить в других вариантах прокалывающих устройств согласно настоящему изобретению. На фиг.3В показан упрощенный вид поперечного сечения конфигурации 300 держателя ланцета, демпфера и ограничителя глубины во время их взаимодействия.
Конфигурация 300 содержит подвижный держатель 302 ланцета, демпфер 303 и ограничитель 304 глубины. Подвижный держатель 302 ланцета предназначен для удерживания ланцета L с иглой N. Кроме того, подвижный держатель 302 ланцета содержит первую контактирующую с ограничителем глубины поверхность 306 держателя ланцета и вторую контактирующую с ограничителем глубины поверхность 307 держателя ланцета. Ограничитель 304 глубины также имеет контактную поверхность 308 ограничителя глубины.
В конфигурации на фиг.3А и 3В движение подвижного держателя 302 ланцета в направлении стрелки А" сначала замедляется (т.е. тормозится) сжатием демпфера 303 между первой контактирующей с ограничителем глубины поверхностью 306 держателя ланцета и контактной поверхностью 308 ограничителя глубины. Движение подвижного держателя 302 ланцета в направлении стрелки А" затем прекращается в результате взаимодействия между второй контактирующей с ограничителем глубины поверхностью 307 держателя ланцета и контактной поверхностью 308 ограничителя глубины.
Торможение с последующей остановкой подвижного держателя ланцета, описанное выше, уменьшает вибрацию и шум по сравнению с конфигурацией на фиг.1. Такое уменьшение вибрации и/или шума также может уменьшить ощущение боли пациентом во время прокола.
В конфигурации на фиг.2А и 2В движение подвижного держателя 202 ланцета в направлении стрелки А' останавливается в результате сжатия демпфера 203. Следовательно, если характеристика сжатия демпфера 203 изменяется, например, в результате старения или производственных допусков, то изменяется также и точка, в которой остановится подвижный держатель 202 ланцета. Однако в конфигурации на фиг.3А и 3В движение подвижного держателя 302 ланцета в направлении стрелки А" прекращается в результате прямого контакта между второй контактирующей с ограничителем глубины поверхностью 307 держателя ланцета и контактной поверхностью 308 ограничителя глубины, что исключает возможность изменения точки, в которой останавливается подвижный держатель 302 ланцета. Несмотря на эту характеристику конфигурации 300, конфигурация 200 может быть предпочтительней, так как окончательная остановка подвижного держателя 202 ланцета только в результате сжатия демпфера 203 может создавать меньше шума, чем окончательная остановка подвижного держателя 302 ланцета в результате контакта между второй контактирующей с ограничителем глубины поверхностью 307 держателя ланцета и контактной поверхностью 308 ограничителя глубины.
На фиг.4 показан упрощенный график относительной скорости движения ланцета в зависимости от положения ланцета для конфигураций, показанных на фиг.1, 2А-2В и 3А-3В. Фиг.4 имеет гипотетический характер без точного соблюдения масштаба и предназначена исключительно для целей описания и объяснения. Линия L1 представляет скорость движения ланцета в отсутствии демпфера (например, в конфигурации 100 на фиг.1). Линия L2 представляет скорость движения ланцета для конфигурации 200, и линия L3 представляет скорость движения ланцета для конфигурации 300.
Конфигурация 100 обеспечивает снижение скорости движения ланцета по существу сразу до нуля, когда контактирующая с ограничителем глубины поверхность 106 держателя ланцета непосредственно контактирует с контактной поверхностью 108 ограничителя глубины (см. линию L1 на фиг.4). В конфигурации 200 (линия L2) сжимается демпфер 203, вызывая замедление подвижного держателя ланцета до тех пор, пока движение подвижного держателя ланцета не прекратится. В конфигурации 300 (линия L3) контакт демпфера 303 с контактной поверхностью 308 ограничителя глубины вызывает замедление подвижного держателя 302 ланцета до тех пор, пока вторая контактирующая с ограничителем глубины поверхность 307 держателя ланцета не войдет в контакт с контактной поверхностью 308 ограничителя глубины (см. фиг.3В) и в это время скорость движения ланцета быстро достигает нуля. Как отмечалось выше, замедление движения подвижного держателя ланцета до его остановки способствует уменьшению вибрации и/или шума во время прокалывания. Обычно период замедления движения в конфигурациях 200 и 300 составляет приблизительно 300 микросекунд, хотя это и не является ограничением.
На фиг.5, 6 и 7 представлены различные упрощенные виды компактного прокалывающего устройства 500 согласно примерному варианту настоящего изобретения. На фиг.5 показан упрощенный перспективный вид компактного прокалывающего устройства 500. На фиг.6 показан упрощенный перспективный разобранный вид компактного прокалывающего устройства 500, и фиг.7 изображает упрощенный вид поперечного сечения компактного прокалывающего устройства 500.
На фиг.8 показан упрощенный вид поперечного сечения компактного прокалывающего устройства 500 во время использования до взаимодействия (контакта) демпфера прокалывающего устройства с ограничителем глубины прокалывающего устройства. На фиг.9 показан упрощенный вид поперечного сечения компактного прокалывающего устройства по фиг.1 после взаимодействия (контакта) демпфера с ограничителем глубины. На фиг.10 показан упрощенный вид поперечного сечения заштрихованной части на фиг.8, показанной стрелками В-В. На фиг.11 показан упрощенный вид поперечного сечения заштрихованной части на фиг.9, показанной стрелками С-С.
Как показано на фиг.5-11, компактное прокалывающее устройство 500 содержит корпус 502, концевой колпачок 503, наконечник 504, механизм 506 регулировки глубины (см. в частности фиг.6), взводящий механизм 508, пусковой механизм 510, выбрасывающий механизм 512 и демпфер 513.
Как будет подробно описано ниже, выбрасывающий механизм 512, взводящий механизм 508 и пусковой механизм 510 оперативно соединены для обеспечения прокола целевого участка (например, целевого участка кожной ткани пользователя) ланцетом (не показан на фиг.5-11), удерживаемым внутри компактного прокалывающего устройства 500. В этом отношении выбрасывающий механизм 512 предназначен для выброса ланцета, чтобы его игла проколола целевой участок, а взводящий механизм 508 предназначен для взведения компактного прокалывающего устройства 500 перед его выстрелом (т.е. перед выбросом ланцета), и пусковой механизм 510 предназначен для активизации выстрела компактного прокалывающего устройства 500. Кроме того, механизм 506 регулировки глубины позволяет пользователю выбрать (т.е. задать) глубину проникновения иглы в целевой участок.
Компактное прокалывающее устройство 500 может иметь любой подходящий размер, однако, предпочтительно подобрать такой размер, чтобы устройство можно было удобно расположить в ладони пользователя, и поэтому обычно, но без ограничения, оно может иметь длину 70-90 мм и ширину в интервале около 10-20 мм. Преимущество такого компактного размера состоит в том, что для его хранения требуется меньше пространства, и оно менее заметно, чем прокалывающие устройства обычного размера.
Корпус 502 имеет в основном цилиндрическую форму и содержит проксимальный конец 514, дистальный конец 516, первую поверхность 518, отверстие 520 для взводящего механизма, отверстие 522 для пускового механизма, вторую поверхность 526 и элемент 528 захвата. Вторая поверхность 526 может быть, например, плоской, чтобы компактное прокалывающее устройство 500 не катилось по поверхности.
Корпус 502 можно быть выполнен, например, из жестких материалов, включающих в себя, без ограничения перечисленным, поликарбонат, полиэстер, полистирол, полиамид, полиацеталь, полиимид, поликетон, полиуретан, полибутилен терафталат и их комбинации. Корпус 502 можно также выполнить из полужестких материалов, включающих в себя, например, полипропилен, полиэтилен высокой плотности, полиуретан, этилен-пропиленовый каучук, полиметилпентен и их комбинации. При желании, корпус 502 можно легко изготовить из двух продолговатых деталей, склеенных, соединенных ультразвуковой сваркой или защелкивающихся друг с другом для образования корпуса 502. Проксимальный конец 514 корпуса 502 закрыт концевым колпачком 503, который можно также присоединить, например, с помощью клея, ультразвуковой сварки или защелкивающейся посадки.
Наконечник 504 разъемно присоединен к муфте 540. Наконечник 504 имеет контактирующую с кожной тканью (т.е. кожей) поверхность 530 с отверстием 532 в ней (через которое проходит игла ланцета во время прокалывания), взаимодействующий с муфтой конец 534, имеющий выступы 536, и углубления 538.
Механизм 506 регулировки глубины включает в себя муфту 540 и направляющий элемент 542. Муфта 540 имеет первый конец 544 муфты с ободком 546, второй конец 548 муфты, индикатор установки глубины (не показан), канавки 551 и внутреннюю спиральную резьбу 554. Кроме того, направляющий элемент 542 имеет отверстие 556, внешнюю спиральную резьбу 558, канавку 560 направляющего элемента и наружные выступы 562.
Механизм 506 регулировки глубины также имеет контактную поверхность ограничителя глубины (элемент 624, описанный ниже) на ограничителе 644 глубины. Взводящий механизм 508 имеет ручку 564, внутреннюю канавку (не показана) и внутреннюю выступающую часть (также не показана). Пусковой механизм 510 содержит основную часть 574, кнопку 576 пуска, пружинный элемент 578 и защелкивающийся ободок 580.
Выбрасывающий механизм 512 содержит подвижный держатель 582 ланцета, выбрасывающую пружину 584 (имеющую соответственно первый и второй концы 586 и 588 выбрасывающей пружины) и втягивающую пружину 590.
Подвижный держатель 582 ланцета имеет проксимальный конец 592, дистальный конец 594, первую полую часть 596, вторую полую часть 598, первую поверхность 600, вторую поверхность 602, расширяющуюся радиально и наружу часть 606, прорезь 608, удерживающие элементы 610, кулачковую поверхность 612, углубление 614, внутреннюю поверхность 616 и удлиненный выступ 618 (с выступающим концом 620). Подвижный держатель 582 ланцета также содержит выступы 621, которые удерживают демпфер 513 (см., в частности, фиг.8, 9, 10 и 11).
После того, как было представлено большинство составных элементов подвижного прокалывающего устройства 500, будут более подробно описаны детали их взаимодействия и функционирования со ссылками на фиг.5-11. Часть взводящего механизма 508 видна пользователю через отверстие 520 взводящего механизма в корпусе 502. Ручка 564 взводящего механизма 508 выступает через отверстие 520 взводящего механизма возле проксимального конца 514 корпуса 502 на первой поверхности 512 корпуса. Пользователь сдвигает ручку 564 проксимально для взведения компактного прокалывающего устройства 500.
Пользователь может осуществлять доступ к пусковому механизму 510 через отверстие 522 пускового элемента на первой поверхности 518 корпуса 502. Отверстие 522 пускового элемента расположено вблизи отверстия 520 взводящего механизма и на той же самой поверхности (т.е. на первой поверхности 518) корпуса, чтобы пользователь мог одной рукой одновременно оперировать пусковым механизмом 510 и взводящим механизмом 508.
Индикатор установки глубины прокола (не показан) виден пользователю через отверстие 522 пускового элемента вблизи дистального конца 516 на первой поверхности 518 корпуса 502. Кроме того, корпус 502 содержит элемент 528 захвата на второй поверхности 526 корпуса 502. Вторая поверхность 526 и элемент 528 захвата расположены напротив ручки 654 и кнопки 576 пуска, чтобы пользователь мог легко держать компактное прокалывающее устройство 500 и оперировать им одной рукой.
В этом варианте компактного прокалывающего устройства 500 элемент 528 захвата представляет собой углубление на второй поверхности 526 корпуса 502. Однако после изучения данного описания специалистам будет понятно, что элемент 528 захвата может иметь любую подходящую форму или текстуру (и может быть выполнен из любого пригодного материала), включая, без ограничения, один или более выступов или углублений на поверхности корпуса 502.
Подвижный держатель 582 ланцета обычно имеет цилиндрическую форму и содержит первую полую часть 596 и вторую полую часть 598, расположенные соответственно на проксимальном конце 592 и дистальном конце 594 подвижного держателя 582 ланцета (см., например, фиг.7). Первая полая часть 596 простирается в подвижный держатель 582 ланцета приблизительно на треть расстояния от проксимального конца 592 к дистальному концу 594. Вторая полая часть 598 простирается в подвижный держатель 582 ланцета приблизительно на треть расстояния от дистального конца 594 к проксимальному концу 592. Выбрасывающая пружина 584 расположена по меньшей мере частично в первой полой части 596. Кроме того, подвижный держатель 582 ланцета выполнен таким образом, что ланцет (который не показан на чертеже и содержит иглу) может удерживаться с возможностью извлечения, по меньшей мере, частично, внутри второй полой части 598.
Дистальный конец 594 содержит расширяемую радиально наружу часть 606 с прорезью 608, выполненную таким образом, чтобы можно было легко вставлять и извлекать ланцет (например, подходящий готовый ланцет) из подвижного держателя 582 ланцета.
Проксимальный конец 592 имеет удерживающие элементы 610, которые удерживают втягивающую пружину 590 вокруг проксимального конца 592 подвижного держателя 582 ланцета. Первая поверхность 600 имеет кулачковую поверхность 612 рядом с углублением 614 для взаимодействия с пружинным элементом 578 пускового механизма 510 (например, для противодействия ему). Вторая поверхность 602 содержит удлиненный выступ 618, который вместе с кулачковой поверхностью 612 и углублением 614 работает во время операций взведения и пуска, как будет описано ниже.
Выбрасывающая пружина 584 предназначена для управления движением подвижного держателя 582 ланцета. Первый конец 586 выбрасывающей пружины взаимодействует с внутренней поверхностью концевого колпачка 503, а второй конец 588 выбрасывающей пружины взаимодействует с внутренней поверхностью 616 подвижного держателя 582 ланцета (см., например, фиг.7). Сила сжатия выбрасывающей пружины 584, которая обычно прикладывается к подвижному держателю 582 ланцета во время выброса ланцета, составляет около 0,25-2 фунта, предпочтительно 0,5-1 фунт. В данном варианте компактного прокалывающего устройства 500 втягивающая пружина 590 расположена по существу концентрично относительно выбрасывающей пружины 584, что также способствует обеспечению компактности компактного прокалывающего устройства 500.
Втягивающая пружина 590 размещается по существу внутри кольцевого пространства между взводящим механизмом 508 и подвижным держателем 582 ланцета. Втягивающая пружина 590 тянет подвижный держатель 582 ланцета обратно после выброса ланцета в целевой участок, гасит вибрации от подвижного держателя 582 ланцета во время использования компактного прокалывающего устройства 500 и препятствует проникновению иглы ланцета в целевой участок во второй раз. Втягивающая пружина 590 также возвращает взводящий механизм 508 в положение покоя после защелкивания. Один конец втягивающей пружины 590 также зацепляется взводящим механизмом 508 во время взведения компактного прокалывающего устройства 500. Втягивающая пружина 590 может быть выполнена из любого подходящего материала, включая пластические материалы (такие как полипропилен и полиэстер), металлические материалы или любые их комбинации.
Выбрасывающая пружина 584 и/или втягивающая пружина 590 могут быть покрыты демпфирующим материалом, который способствует гашению по меньшей мере звука и вибрации во время выброса. Такие покрывающие пружину материалы могут включать в себя, например, полимерный материал, такой как тефлон, силикон, нейлон или любую их комбинацию. На выбрасывающую пружину 584 и втягивающую пружину 590 может быть нанесено частичное или полное покрытие толщиной, например, около 0,005-0,015 мм посредством процессов, известных специалистам, например погружением или напылением, до или после формирования витков пружины. Выбрасывающая и втягивающая пружины, по меньшей мере частично покрытые демпфирующим материалом, далее именуются как демпфированные пружины.
Взводящий механизм 508 имеет в основном полую продолговатую форму и размещен вокруг подвижного держателя 582 ланцета. Внутренняя выступающая часть 572 взводящего механизма 508 взаимодействует с одним концом втягивающей пружины 590 во время взведения компактного прокалывающего устройства 500, как будет описано ниже.
Удлиненный выступ 618 подвижного держателя 582 ланцета выполнен с возможностью скользящего движения внутри внутренней канавки 560 в направляющем элементе 542, которая взаимодействует с удлиненным выступом 618. Таким образом, внутренняя канавка ограничивает относительное поворотное движение подвижного держателя 582 ланцета во время использования компактного прокалывающего устройства 500, уменьшая тем самым вибрацию и/или боль, ощущаемую пользователем.
Пусковой механизм 510 имеет в основном удлиненную внутри кольцевую форму и размещен вокруг подвижного держателя 582 ланцета. Пусковой механизм 510 может двигаться в поперечном направлении, но не может двигаться в продольном направлении по отношению к корпусу 502.
Пружинный элемент 578 выступает внутрь от внутренней поверхности 577 кнопки 576 пуска. Пружинный элемент 578 контактирует с кулачковой поверхностью 612, когда компактное прокалывающее устройство 500 взведено (не показано) и скользяще контактирует с углублением 614, когда ланцет выстреливает, и подвижный держатель 582 ланцета движется к дистальному концу 516 корпуса 502. Как во взведенном положении, так и в положении выстрела подвижного держателя 582 ланцета на пружинный элемент 578 действует минимальная нагрузка при сохранении взведенного или нагруженного положения, но эта нагрузка моментально увеличивается в значительной степени при нажатии на кнопку 576 пуска для разблокировки подвижного держателя 582 ланцета. Таким образом, на пружинный элемент 578 обычно действует небольшая нагрузка (например, менее 20 г), даже когда компактное прокалывающее устройство 500 взведено, что способствует увеличению срока службы компактного прокалывающего устройства 500. Пусковой механизм 510 можно выполнить (например, отлить) в виде единого элемента, что уменьшает количество составных элементов и упрощает изготовление компактного прокалывающего устройства 500.
При взведении компактного прокалывающего устройства 500 защелкивающийся ободок 580 пускового механизма 510 взаимодействует с выступающим концом 620 удлиненного выступа 618 и кнопка 576 пуска движется в поперечном направлении в положение пуска. Когда ланцет выстреливает (т.е. при нажатии кнопки 576 пуска), защелкивающийся ободок 580 скользит по удлиненному выступу 618, позволяя подвижному держателю 582 ланцета двигаться к дистальному концу 516 корпуса 502.
Механизм 506 регулировки глубины позволяет пользователю заранее задавать глубину проникновения иглы в кожу на целевом участке. Наконечник 504 имеет отверстие 532 для прохождения через него иглы ланцета и множество углублений 538, чтобы пользователь мог захватить наконечник 504 и повернуть, наклонить или оттянуть колпачок от корпуса 502 при смене ланцета. Наконечник 504 можно выполнить из любого подходящего материала, включая, без ограничения перечисленным, частично гибкие полимеры, такие как поликарбонат или ABS-пластик, или эластомерные материалы, такие как каучук, латекс или силикон, так что при снятии наконечника 504 он может факультативно деформироваться внутрь и захватывать ланцет, позволяя тем самым извлекать ланцет вместе с наконечником 504.
Контактирующий с муфтой конец 534 наконечника 504 выполнен с возможностью сопряжения с первым концом 544 муфты. Контактирующий с муфтой конец 544 содержит множество выступов 536 для взаимодействия с множеством соответствующих углублений 551 муфты 540. Выступы 536 и углубления 551 обеспечивают передачу крутящего момента от наконечника 504 муфте 540, так что пользователь может вращать наконечник для коррекции установки глубины. Вырез 552 на внутреннем проксимальном конце наконечника 504 и множество выступов 553 на дистальном конце муфты 540 взаимодействуют с небольшим механическим натягом, обеспечивая удержание наконечника 504 за счет упора, но при этом облегчая снятие наконечника 504, например, посредством наклона в одну сторону или вытягивания.
Муфта 540 содержит внутреннюю спиральную резьбу 554, которая взаимодействует с соответствующей внешней спиральной резьбой 558 (являющейся по существу внешней спиральной резьбовой кулачковой поверхностью) на направляющем элементе 542, ободком 546 муфты на первом конце 544 и втором конце 548 муфты. Муфта 540 может вращаться и скользить относительно корпуса 502 и направляющего элемента 542 и имеет в основном полую цилиндрическую форму.
Направляющий элемент 542 удерживается неподвижно относительно подвижного держателя 582 ланцета за счет присоединения направляющего элемента 542 к внутренней поверхности корпуса 502 через наружные выступы 562, сопряженные с выемками (не показаны) на внутренней поверхности корпуса 502. Однако можно использовать любое средство соединения, известное специалистам, для прикрепления направляющего элемента 542 к корпусу 502, включая, без ограничения перечисленным, штифт, винт, клей и ультразвуковую сварку.
Поворот наконечника 504 регулирует глубину проникновения иглы. При повороте наконечника 504 выступы 536 взаимодействуют с выемками 551 муфты по методу шлицевого контакта. Это вызывает взаимодействие внутренней спиральной резьбы 554 муфты 540 с внешней спиральной резьбой 558 направляющего элемента 542, в результате чего наконечник 504 перемещается от корпуса 502 или к нему, и изменяется расстояние, на которое игла проникает в целевой участок.
Взводящий механизм 508, пусковой механизм 510, подвижный держатель 582 ланцета, муфта 540 и направляющий элемент 542 могут быть выполнены, например, из жестких материалов, включая без ограничения перечисленным, поликарбонат, полиэстер, полистирол, полиамид, полиацеталь, полиимид, поликетон, полиуретан, полибутилен терефталат или их комбинации. Взводящий механизм 508, пусковой механизм 510, подвижный держатель 582 ланцета, муфта 540 и направляющий элемент 542 могут факультативно содержать смазочные добавки, например силиконовое масло, тефлон или графит, чтобы уменьшить трение между ними (и обусловленные трением износ и вибрацию).
В частности, на фиг.8, 9, 10 и 11 показано, что во время использования компактного прокалывающего устройства 500 и после выброса ланцета движение подвижного держателя 582 ланцета вперед прекращается в результате взаимодействия демпфера 513 с контактной поверхностью 624 ограничителя глубины. Демпфер 513 замедляет скорость движения ланцета (т.е. тормозит его) до тех пор, пока скорость не станет нулевой, уменьшая тем самым создаваемые вибрацию и/или шум, так что пользователь ощущает меньшую боль.
Демпфер 513 можно выполнить, например, из эластомерного материала, сополимера бутадиена и акрилонитрила, силиконового каучука, сорботана или их любой комбинации и может иметь форму уплотнительного кольца. Использование узких допусков (таких как узкие допуски в интервале от 0,0005 дюйма до 0,003 дюйма) также способствует снижению вибрации.
В варианте, показанном на фиг.5-11, контактная поверхность ограничителя глубины показана как элемент механизма 506 регулировки глубины, а демпфер показан как удерживаемый на подвижном держателе 582 ланцета. Однако, как будет понятно специалистам, контактную поверхность ограничителя глубины и демпфер можно расположить на другой подходящей поверхности прокалывающего устройства, например на корпусе или взводящей ручке.
На фиг.12 проиллюстрирован способ 700 осуществления демпфированного прокола согласно примерному варианту настоящего изобретения. Согласно способу 700 на этапе 710 прокалывающее устройство прижимают к целевому участку, например целевому участку кожной ткани.
Затем на этапе 720 происходит выброс подвижного держателя прокалывающего устройства так, что он перемещается к целевому участку. Целевой участок затем прокалывают ланцетом, удерживаемым подвижным держателем ланцета, при этом по меньшей мере звук или вибрация демпфируются за счет взаимодействия между контактирующей с ограничителем глубины поверхностью держателя ланцета, демпфером и контактной поверхностью ограничителя глубины прокалывающего устройства (этап 730).
После изучения настоящего описания специалисту будет понятно, что предложенные способы, включая способ 700, можно осуществить, используя прокалывающее устройство согласно настоящему изобретению, без ограничения прокалывающим устройством по фиг.5-11 и прокалывающими устройствами, в которых использованы конфигурации, изображенные на фиг.2А, 2В, 3А и 3В. Кроме того, в способах согласно настоящему изобретению, включая, например, способ 700, можно при желании реализовать любые полезные характеристики и функциональные элементы таких прокалывающих устройств.
Понятно, что при осуществлении изобретения можно применить различные альтернативы вариантов описанного изобретения. Прилагаемая формула изобретения определяет объем притязаний изобретения и охватывает конструкции и способы в рамках этих притязаний и их эквивалентов.