УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗЯТИЯ КРОВИ ИЛИ ПРЕПАРАТА КРОВИ
DEVICE FOR TAKING BLOOD OR BLOOD PREPARATION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для взятия крови или препарата крови посредством аспирации или вакуума и, в частности, к устройству, которое содержит пробирку, поршневой узел и отсоединяемую ручку для создания вакуума в пробирке непосредственно перед использованием устройства, с обеспечением оптимальных условий вакуума при использовании устройства, например, чтобы вмещать кровь, извлекаемую из пациента.
Уровень техники изобретения
Для взятия крови из людей или животных обычно используют герметичные вакуумные пробирки. Герметичная пробирка представляет собой пробирку, имеющую внутреннее давление газовой среды, которое ниже, чем давление крови в венах. Обычно, пробирки закрывают с помощью колпачка или прокалываемой закупорки, например, мембраны. Кровь отбирают введением иглы для подкожных инъекций в вену или артерию человека или животного. Данная игла связана с противоположной иглой, которая, в свою очередь, протыкает закупорку пробирки и вводится внутрь вакуумной пробирки. Если вена или артерия сообщается с внутренним пространством пробирки, кровь отбирается в результате разности давлений между веной или артерией и пробиркой. Извлечение заканчивают выведением иглы из тела.
Вакуумные пробирки, применяемые для отбора крови, имеют простую конфигурацию; пробирки имеют форму удлиненного резервуара, который закрыт на одном конце вышеупомянутой прокалываемой закупоркой, и который содержит производственно-созданный вакуум, т.е. вакуум, обеспеченный во время изготовления пробирок. Обычно, медицинские центры или организации снабжают большим числом пробирок, которые хранят и используют только при необходимости. К сожалению, вместимость резервуаров и прокалываемых закупорок для сохранения вакуума, созданного на производстве, ограничена, так как пробирки постепенно теряют их оптимальные условия вакуума со временем через соединения между деталями и даже сквозь стенки пробирок. Для предотвращения потери вакуума можно изготавливать пробирки, имеющие большую толщину и/или компоненты, которые обеспечивают более плотную закупорку, что приводит к повышению стоимости изготовления пробирок. Потерю вакуума можно также до некоторой степени замедлить посредством хранения пробирок в очень точных температурных условиях. Однако, даже если пробирки изготавливают из более качественных материалов и с более герметичными соединениями и даже хранят в оптимальных условиях, пробирки не могут избежать потери своей аспирационной способности со временем. По данной причине, упомянутые пробирки имеют ограниченный срок годности, т.е. они просрочиваются.
Целью настоящего изобретения является создание пробирки для взятия крови, которая обеспечивает оптимальные условия вакуума непосредственно в то время, когда пробирку требуется использовать, а также имеет приемлемую стоимость, с которой она приобретает конкурентоспособность по сравнению с современными вакуумными пробирками.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является устройство для взятия крови или препарата крови, которым можно манипулировать во время использования, чтобы создавать разрежение или вакуум внутри пробирки, и которое, как только создан вакуум, представляет собой окончательную форму, которая аналогична форме традиционной пробирки, и поэтому данное устройство можно использовать в стандартных или обычных медицинских системах и устройствах (например, центрифугах, опорных решетках пипетирующих устройствах и т.п.), без необходимости специальных принадлежностей для их использования. Устройство имеет высокоэффективную, но простую конфигурацию, которая допускает изготовление одноразовых пробирок за приемлемую стоимость.
Устройство по изобретению содержит пробирку, узел ручки, поршневой узел и прокалываемый уплотняющий элемент. Пробирка продолжается вдоль продольной оси и содержит боковую стенку, закрытый дистальный конец, проксимальный конец, противоположный дистальному концу, и внутреннюю полость, сообщающуюся с внешним пространством через отверстие на проксимальном конце. Поршневой узел может перемещаться вдоль внутренней полости пробирки в контакте с боковой стенкой пробирки и содержит, по меньшей мере, одну внутреннюю фиксирующую поверхность и продольную внутреннюю полость. Поршневой узел ограничивает пространство между поршневым узлом и дистальным концом пробирки. Узел ручки, в свою очередь, содержит участок захвата, разделяемую область (например, разрывную область, отсоединяемую область или фиксируемую область, которую можно откреплять) и концевой участок, который продолжается от данной разделяемой области. Концевой участок содержит продольную внутреннюю полость и, по меньшей мере, одну фиксирующую поверхность. Концевой участок узла ручки можно перемещать относительно поршневого узла в положение, в котором, по меньшей мере, одна фиксирующая поверхность концевого участка приходит в контакт с внутренней фиксирующей поверхностью поршневого узла и, тем самым, не допускает извлечение концевого участка поршневого узла. В данном положении, прокалываемый уплотняющий элемент предотвращает вытекание текучей среды из пространства между данным поршневым узлом и дистальным концом пробирки в направлении продольной внутренней полости концевого участок узла ручки. Кроме того, в данном положении, участок захвата узла ручки доступен снаружи устройства. Поэтому, в данном положении фиксации, пользователь может перемещать блок, состоящий из узла ручки, поршневого узла и прокалываемого уплотняющего элемента назад, в положение ближе к проксимальному концу пробирки, с созданием разрежения в пробирке в результате перемещения назад поршневого узла и вытекающего увеличения объема пространства между поршневым узлом и дистальным концом пробирки. В таком случае, пользователь может отделять и снимать значительную часть узла ручки, с получением герметичной вакуумной пробирки с уплотнением, которое является как непроницаемым для текучей среды, так и прокалываемым иглой.
Поскольку контейнер по настоящему изобретению допускает создание вакуума непосредственно перед использованием, то оптимальные условия вакуума можно получить во время использования контейнера, без необходимости изготовления контейнера из дорогих материалов или хранения в строгих температурных условиях. Было проверено, что, если контейнер по настоящему изобретению изготовлен с использованием обычных материалов приемлемой стоимости, то оптимальные условия вакуума могут сохраняться в течение времени, необходимого для выполнения обычных прикладных задач, связанных с использованием крови, взятой из тела человека или животного (например, 1, 2 или более часов).
Устройство по настоящему изобретению полезно также тем, что оно имеет только один открытый конец, снабженный закупоривающими частями, (проксимальный конец пробирки). Это допускает применение повышенных давлений при центрифугировании, так как центробежная сила действует на дистальный полусферический конец пробирки, который не имеет никакого нарушения целостности.
Краткое описание фигур
Элементы изобретения можно видеть на прилагаемых фигурах, которые не предполагают ограничения объема изобретения:
- Фигура 1 - вид в перспективе примерного устройства для взятия крови или препарата крови в соответствии с изобретением.
- Фигура 2 - покомпонентный вид устройства, показанного на фигуре 1, представляющий пробирку, узел ручки, прокалываемый уплотняющий элемент, поршневой узел и колпачок.
- Фигура 3 - вид в разрезе конца узла ручки, показанного на фигуре 2, на котором находятся концевой участок и разделяемая область.
- Фигура 4 - вид в разрезе прокалываемого уплотняющего элемента, изображенного на фигуре 2.
- Фигура 5 - вид в разрезе колпачка, показанного на фигуре 2.
- Фигура 6 - вид в разрезе поршневого узла, показанного на фигуре 2.
- Фигура 7 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, в первоначальном состоянии перед сборкой.
- Фигура 8 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, во втором состоянии, в котором узел ручки, уплотняющий элемент и поршневой узел вставлены внутрь пробирки, и колпачок прикреплен к пробирке.
- Фигура 9 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, в третьем состоянии, в котором узел ручки, поршневой узел и прокалываемый уплотняющий элемент продвинуты к дну пробирки.
- Фигура 10 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента и концевого участка узла ручки в состоянии, показанном на фигуре 9.
- Фигура 11 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, в четвертом положении, в котором узел ручки продвинут дальше, в результате чего узел ручки зафиксирован к поршневому узлу, и прокалываемый уплотняющий элемент достиг окончательного положения, обеспечивающего герметизацию.
- Фигура 12 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента и концевого участка узла ручки в состоянии, показанном на фигуре 11.
- Фигура 13 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, в пятом состоянии, в котором узел ручки вытянут назад, что привело к перемещению назад узла ручки, поршневого узла и прокалываемого уплотняющего элемента и формированию разрежения внутри пробирки.
- Фигура 14 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента, концевого участка узла ручки и колпачка в состоянии, показанном на фигуре 13.
- Фигура 15 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, в пятом состоянии, при этом плоскость разреза перпендикулярна плоскости разреза на фигуре 13.
- Фигура 16 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента, концевого участка узла ручки и колпачка, показанных на фигуре 15.
- Фигура 17 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, в шестом состоянии, в котором узел ручки вытянут назад, и узел ручки повернут в направлении по часовой стрелке, что привело к фиксации поршневого узла к колпачку.
- Фигура 18 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента, концевого участка узла ручки и колпачка в состоянии, показанном на фигуре 17.
- Фигура 19 - вид в разрезе устройства, показанного на фигуре 1, в седьмом состоянии, в котором узел ручки разорван в разделяемой области, и весь узел ручки снят, за исключением концевого участка, с получением, тем самым, прокалываемого вакуумного контейнера, пригодного для вакуумного отбора крови или для другого применения.
- Фигура 20 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента, концевого участка узла ручки и колпачка в состоянии, показанном на фигуре 19.
- Фигура 21 - вид в разрезе второго варианта осуществления устройства по изобретению, в котором узел ручки содержит фиксируемую разделяемую область, при этом устройство показано в состоянии, аналогичном состоянию на фигуре 17, т.е. с узлом ручки, вытянутым назад и повернутом в направлении по часовой стрелке, что привело к фиксации поршневого узла к колпачку.
- Фигура 22 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента, разделяемой области и концевого участка узла ручки, и колпачка в состоянии, показанном на фигуре 21.
- Фигура 23 - вид в разрезе устройства, изображенного на фигуре 21, в последующем состоянии, в котором большая часть узла ручки разжата и извлечена, с получением прокалываемого вакуумного контейнера, подходящего для вакуумного отбора крови или для другого применения.
- Фигура 24 - увеличенный вид поршневого узла, прокалываемого уплотняющего элемента, разделяемой области и концевого участка узла ручки, и колпачка в состоянии, показанном на фигуре 23.
- Фигура 25 - увеличенный вид третьего варианта осуществления устройства по изобретению в состоянии, в котором концевой участок узла ручки еще не зафиксирован к поршневому узлу.
- Фигура 26 - устройство, изображенное на фигуре 25, в последующем состоянии, в котором концевой участок узла ручки зафиксирован к поршневому узлу.
- Фигура 27 - увеличенный вид четвертого варианта осуществления устройства по изобретению в состоянии, в котором концевой участок узла ручки еще не зафиксирован к поршневому узлу.
- Фигура 28 - устройство, изображенное на фигуре 27, в последующем состоянии, в котором концевой участок узла ручки зафиксирован к поршневому узлу.
- Фигура 29 - увеличенный вид пятого варианта осуществления устройства по изобретению в состоянии, в котором узел ручки еще не зафиксирован к поршневому узлу.
- Фигура 30 - устройство, изображенное на фигуре 29, в последующем состоянии, в котором концевой участок узла ручки зафиксирован к поршневому узлу.
Подробное описание изобретения
Изобретение относится к устройству для взятия крови или препарата крови посредством всасывания или вакуума и, в частности, к устройству, содержащему пробирку, поршневой узел и отсоединяемый узел ручки для создания вакуума в пробирке непосредственно перед использованием устройства, с обеспечением оптимальных условий вакуума при использовании устройства, например, чтобы отбирать кровь из пациента.
Фигуры 1-20 представляют наглядный вариант осуществления устройства. В частности, фигура 1 представляет внешний вид в перспективе устройства (1), показанного в сборе. В свою очередь, фигура 2 представляет покомпонентный вид в перспективе устройства (1), допускающий изображение разных компонентов.
Как можно видеть на фигуре 2, устройство (1) по настоящему варианту осуществления содержит пробирку (10), узел (30) ручки, поршневой узел (50), прокалываемый уплотняющий элемент (70) и колпачок (90).
Пробирка (10) продолжается вдоль продольной оси (11) и имеет боковую стенку (12), дистальный конец (13), проксимальный конец (14), противоположный дистальному концу (13) и внутреннюю полость (15), которая не показана на данной фигуре. Фигура 7 представляет вид в разрезе пробирки (10), демонстрирующий полость (15), которая связана с внешней областью пробирки (10) посредством отверстия (16), расположенного на проксимальном конце (14). Дистальный конец (13) пробирки закрыт. В предпочтительном варианте пробирка (10) изготовлена цельной и из одного материала, например, стекла или литьевого пластика, так что стенки дистального конца (13) являются продолжением боковой стенки (12).
Узел (30) ручки, как показано на фигуре 2, содержит удлиненный корпус (31) и участок (32) захвата или ручку, которая расположена на одном конце удлиненного корпуса (31) и образует T-образную форму вместе с удлиненным корпусом (31) в варианте осуществления, представленном в настоящем описании. Узел (30) ручки содержит также разделяемую область (33) и концевой участок (34), который продолжается от разделяемой области (33) в направлении, противоположном участку (32) захвата, (т.е. конец удлиненного корпуса (31), противоположный участку (32) захвата). Концевой участок (34) содержит продольную внутреннюю полость (35). Фигура 3 является увеличенным видом конца узла (30) ручки, позволяющим лучше рассмотреть разделяемую область (33), которая сформирована в виде суженной секции или шейки, выполненного между удлиненным корпусом (31) и концевым участком (34). В варианте осуществления, показанном в настоящем описании, разделяемая область (33) является ломкой. Другими словами, участок (32) захвата узла (30) ручки можно отделять от концевого участка (34) узла (30) ручки посредством разрыва разделяемой области (33) узла (30) ручки. Концевой участок (34) узла (30) ручки включает в себя, по меньшей мере, фиксирующуюся поверхность (36), выполненную с возможностью фиксации к поршневому узлу (50), как поясняется в дальнейшем в настоящем описании, и, по меньшей мере, одну наклонную боковую поверхность (37), которая расширяется к фиксирующейся поверхности (36), что дополнительно способствует фиксации. Боковая поверхность (37) может быть конической, криволинейной или комбинацией упомянутых поверхностей.
Как показано на фигуре 2 и, подробнее, на фигуре 6, поршневой узел (50) содержит основной корпус (51), расположенный вокруг центральной продольной оси (52). Основной корпус (51) содержит внутреннюю полость (53), которая также является продольной и ограничена внутренней стенкой (54). Основной корпус (51) дополнительно содержит, по меньшей мере, одну внутреннюю фиксирующую поверхность (55), расположенную радиально или поперечно. В показанном варианте осуществления поршневой узел содержит, конкретно, две внутренних фиксирующих поверхности (55). В частности, основной корпус (51) имеет внешнюю кольцеобразную поверхность (56), расположенную вокруг внутренней полости (53) и ориентированную в направлении узла (30) ручки, и из которой продолжаются две упругих стойки (57). Упругие стоки (57) содержат поперечно гибкий стержень (58) и головку (59), при этом стержень (58) и головка (59) образуют, в общем, T-образную форму. Головка (59) содержит верхнюю наклонную часть (60), которая может быть конической, криволинейной или комбинацией упомянутых форм, и которая является, по существу, полусферической в настоящем варианте осуществления; в своей нижней области, головка (59) содержит нижнюю поперечную часть с каждой стороны стержня (58), в результате чего одна из данных нижних поперечных частей обеспечивает внутреннюю фиксирующую поверхность (55) и другая из данных нижних поперечных частей обеспечивает внешнюю фиксирующую поверхность (61).
Как показано на фигуре 8, между поршневым узлом (50) и дистальным концом (13) пробирки (10) ограничено пространство (15a). Поршневой узел (50) подвижен вдоль внутренней полости (15) пробирки (10) и находится в контакте с боковой стенкой (12) пробирки (10). Когда поршневой узел (50) перемещается с обеспечением герметичности вдоль внутренней полости (15) и в направлении проксимального конца (14), в пространстве (15a) между поршневым узлом (50) и дистальным концом (13) пробирки (10) формируется разрежение. Чтобы обеспечивать герметизированный контакт, поршневой узел (50) в настоящем варианте осуществления содержит упругую юбку (62), которая более четко показана на фигуре 6. Данная юбка (62) продолжается назад от соединительного участка (64) на концевом участке основного корпуса (51) и является упругой, так что она может поворачиваться вбок внутрь и наружу относительно соединительного участка (64), который действует как шарнир. Как поясняется в дальнейшем, благодаря упругому и радиальному развертыванию, юбка (62) может подгоняться с обеспечением герметичности к боковой стенке (12) пробирки (10).
Прокалываемый уплотняющий элемент (70), заметный на фигуре 2 и, более детально, на фигуре 4, содержит дискообразную головку (71) и стержень (72), который уже головки (71), и который продолжается вдоль головки (71) в продольном направлении. В стержне (72) сформирована внутренняя полость (73), практически, по всей длине стержня; в варианте осуществления, изображенном в настоящем описании, например, внутренняя полость (73) продолжается вдоль более, чем трех четвертей длины стержня (72).
Колпачок (90), заметный на фигуре 2 и, более детально, на фигуре 5, содержит поперечную стенку (91) и боковую стенку (92), между которыми ограничено внутреннее пространство (93). Боковая стенка (92) имеет внутреннюю поверхность (94) и внешнюю поверхность (95). Внутреннее пространство (93) и внутренняя поверхность (94) выполнены в размер и по форме с возможностью вмещения проксимального конца (14) пробирки (10); например, в настоящем варианте осуществления, внутренняя поверхность (94) является цилиндрической и имеет диаметр, немного больший, чем внешний диаметр пробирки (10), чтобы допускать легкое, но плотное надевание колпачка (90) на пробирку (10). В поперечной стенке (91) обеспечено отверстие (96), при этом отверстие (96) сообщается с внутренним пространством (93). Удлиненный корпус (31) узла (30) ручки проходит через отверстие (96) и внутреннее пространство (93), как подробнее поясняется в дальнейшем. Отверстие (96) обычно является цилиндрическим и содержит, по меньшей мере, одно радиальное углубление (97), которое обеспечивает поперечную посадочную поверхность или фиксирующую поверхность (98). Данное радиальное углубление (97) сообщается с внутренним пространством (93) посредством спирального канала (99).
Фигуры 7-20 представляют последовательность операций устройства (1) по настоящему изобретению, в ходе которых разные компоненты устройства (1) собираются, и внутри устройства (1) создаются условия вакуума.
Фигура 7 изображает начальный этап, на котором колпачок (90) надевают на узел (30) ручки путем вставки концевого участка (34) и удлиненного корпуса (31) узла (30) ручки через отверстие (96) и внутреннее пространство (93) колпачка (90). Прокалываемый уплотняющий элемент (70) соединяют к концевым участком (34) узла (30) ручки, в частности, путем вставки стержня (72) и части головки (71) прокалываемого уплотняющего элемента (70) в продольную внутреннюю полость (35) упомянутого концевого участка (34). После этого, поршневой узел (50) размещают около концевого участка (34) и прокалываемого уплотняющего элемента (70).
Затем, как показано на фигуре 8, концевой участок (34) узла (30) ручки, прокалываемый уплотняющий элемент (70) и поршневой узел (50) вставляют во внутреннюю полость (15) пробирки (10) через отверстие (16), и колпачок (90) закрепляют к пробирке (10). В настоящем варианте осуществления, например, пробирка (10) включает в себя внешнюю резьбу (17), заметную на фигурах 2 и 7, с которой соединяется соответствующая резьба (не показанная) внутренней поверхности (94) боковой стенки (92) колпачка (90). После того, как колпачок (90) присоединен, размер отверстия (96) в колпачке, относительно подогнанный к удлиненному корпусу (31) узлу (30) ручки, не допускает снятия узла (30) ручки с пробирки (10). Затем, при приложении нажимного усилия к участку (32) захвата узла (30) ручки в направлении пробирки (10), как показано стрелкой (A), набор, составленный из узла (30) ручки, поршневого узла (50) и прокалываемого уплотняющего элемента (70) преодолевает трение между поршневым узлом (50) и боковой стенкой (12) пробирки (10) и перемещается к дну внутренней полости (15) пробирки (10). По мере того, как поршневой узел (50) перемещается к дистальному концу (13) пробирки (10), давление воздуха в пространстве (15a) перед поршневым узлом (50) повышается. Данное повышение давления делает давление перед поршневым узлом (50) выше, чем за поршневым узлом (50); и поэтому на юбку (62) поршневого узла (50) действуют внутренние силы, как показано стрелкой (B). Следовательно, юбка (62) немного поворачивается внутрь относительно соединительного участка (64), и между юбкой (62) и боковой стенкой (12) пробирки (10) формируются зазоры, что позволяет воздуху проходить из пространства (15a) через данные зазоры и, поэтому, дает возможность поршневому узлу (50) перемещаться вперед.
Продолжение приложения усилия позволяет достичь состояния, показанного на фигуре 9, в котором поршневой узел (50) достигает дна внутренней полости (15) пробирки (10) и не может продвинуться дальше. Фигура 10 является увеличенным видом поршневого узла (50) в данном состоянии. Как показано, к этому моменту концевой участок (34) узла (30) ручки продвинул поршневой узел (50) к дну пробирки (10) в результате усилия, прилагаемого боковой поверхностью (37) концевого участка (34) узла (30) ручки к верхней части (60) головки (59) соответствующей упругой стойки (57) поршневого узла (50), и в результате усилия, прилагаемого прокалываемым уплотняющим элементом (70) к внутренней стенке (54) поршневого узла (50) и равного силе трения между прокалываемым уплотняющим элементом (70) и внутренней стенкой (54) поршневого узла (50).
Из состояния, показанного на фигурах 9 и 10, если на участок (32) захвата узла (30) ручки действовать достаточным нажимным усилием в направлении пробирки (10), достигается состояние, показанное на фигурах 11 и 12, в котором концевой участок (34) узла (30) ручки фиксируется к поршневому узлу (50). В частности, как яснее видно при наблюдении последовательности из фигур 10 и 12, если прилагается достаточное нажимное усилие, то узел (30) ручки продвигается относительно поршневого узла (50), который передвигаться не может, так как он достиг дна внутренней полости (15), и боковая поверхность (37) концевого участка (34) отжимает верхнюю часть (60) головки (59) соответствующей упругой стойки (57). Вследствие того, что боковая поверхность (37) и верхняя часть (60) являются наклонными, то продольное продвижение боковой поверхности (37) вынуждает упругие стойки (57) расходиться поперечно; в результате, концевой участок (34) узла (30) ручки может продвинуться за головку (59) упругих стоек (57) и прийти в состояние, показанное на фигурах 11 и 12, в котором фиксирующая поверхность (36) концевого участка (34) приходит в контакт с соответствующей внутренней фиксирующей поверхностью (55) поршневого узла (50), предотвращающей извлечение концевого участка (34) поршневого узла (50). В данном состоянии прокалываемый уплотняющий элемент (70) остается в конечном положении, которое не допускает протекания текучей среды через внутреннюю полость (53) поршневого узла (50) и продольную внутреннюю полость (35) концевого участка (34) узла (30) ручки, в частности, благодаря головке (71) и части стержня (72) поршневого узла, блокирующих протекание текучей среды. Кроме того, в данном состоянии, как показано на фигуре 11, участок (32) захвата узла (30) ручки остается доступным снаружи устройства (1).
Из зафиксированного состояния, показанного на фигурах 11 и 12, устройство (1) остается допускающим подготовку путем вытягивания участка (32) захвата узла (30) ручки назад, как указано стрелкой (C), что вынуждает узел (30) ручки начать направляемое колпачком (90) перемещение назад вдоль внутренней полости (15) пробирки (10). Из-за того, что поршневой узел (50) зафиксирован к концевому участку (34) узла (30) ручки, поршневой узел (50) и прокалываемый уплотняющий элемент (70) перемещаются назад вместе с узлом (30) ручки. Перемещение поршневого узла (50) назад создает разрежение во внутренней полости (15) пробирки (10) между поршневым узлом (50) и дистальным концом (13) пробирки (10). Данное разрежение вызывает результирующее усилие, прилагаемое к юбке (62), создаваемое воздухом, который находится перед и за поршневым узлом (50), и направленное наружу, как указано стрелкой (D). Данное направленное наружу усилие вынуждает юбку (62) оставаться повернутой в упор к боковой стенке (12) пробирки (10). Такой контакт создает уплотнение по боковой стенке (12), которое не допускает протекания воздуха вокруг поршневого узла (50).
Перемещение назад поршневого узла (50) заканчивается, когда достигается состояние, показанное на фигурах 13 и 14, в котором головка (59) упругих стоек (57) приходит в контакт с поперечной стенкой (91) колпачка (90). В этот момент головка (59) каждой упругой стойки (57) располагается в начале соответствующего спирального канала (99) колпачка (90). Фигуры 15 и 16 представляют два вида в разрезе устройства (1) в таком же состоянии, как на фигурах 13 и 14, но в разрезе в плоскости разреза, которая составляет угол 90° с плоскостью разреза, соответствующей фигурам 13 и 14. Фигуры 15 и 16 показывают, что спиральный канал (99) заканчивается в радиальном углублении (97), в котором находится фиксирующая поверхность (98).
Из состояния, показанного на фигурах 13-16, пользователь продолжает вытягивать участок (32) захвата узла (30) ручки с одновременным поворотом данного участка (32) захвата и, тем самым, всего узла (30) ручки в направлении по часовой стрелке. В результате, головки (59) упругих стоек (57) проникают в соответствующие спиральные каналы (99) колпачка (90), и набор, составленный из узла (30) ручки, поршневого узла (50) и прокалываемого уплотняющего элемента (70), перемещается немного назад, а также поворачивается относительно продольной оси (11) пробирки (10) по мере того, как головки (59) упругих стоек (57) поднимаются по соответствующим спиральным каналам (99). Поскольку пространство (15a) находится под низким давлением вследствие эффекта перемещения назад поршневого узла (50), то сохраняются прижатие и уплотнение юбки (62) к/по боковой стенке (12) пробирки (10).
Когда пользователь повернет участок (32) захвата, приблизительно, на 90° в направлении по часовой стрелке, поршневой узел (50) придет во второе поворотное положение, показанное на фигурах 17 и 18. В данном состоянии или втором поворотном положении, головка (59) каждой упругой стойки (57) достигла радиального углубления (97) колпачка (90), и внешняя фиксирующая поверхность (61) каждой головки (59) пришла в контакт и располагается вплотную к фиксирующей поверхности (98) соответствующего радиального углубления (97). В результате, концевой участок (34) узла (30) ручки фиксируется к поршневому узлу (50) таким образом, что не может перемещаться назад наружу из пробирки (10), и поршневой узел (50) фиксируется к колпачку (90) таким образом, что не может перемещаться внутрь пробирки (10). В свою очередь, внутри пространства (15a) между поршневым узлом (50) и дистальным концом (13) пробирки (10) можно получить оптимальные условия разрежения, обеспечиваемые герметичным контактом поршневого узла (50) по боковой стенке (12) пробирки (10).
После достижения упомянутого вакуумированного и зафиксированного состояния, пользователь разрывает узел (30) ручки в разделяемой области (33), например, вытягиванием и/или дополнительным поворотом участка (32) захвата. Затем пользователь отделяет удлиненный корпус (31) и участок (32) захвата узла (30) ручки, с приходом в состояние, показанное на фигурах 19 и 20. Как показано, изобретение позволило получить окончательный контейнер или пробирку, которая, подобно обычной пробирке с предварительно созданным вакуумом, содержит внутреннее пространство (15a) с условиями пониженного давления или вакуума и постоянно закрыто на одном конце (дистальном конце (13)), а другой конец (14) содержит герметичную прокалываемую заглушку. Данная герметичная прокалываемая заглушка обеспечивается узлом, сформированным колпачком (90), поршневым узлом (50), прокалываемым уплотняющим элементом (70) и концевым участком (34), который остается зафиксированным к поршневому узлу (50). В данном окончательном состоянии поршневой узел (50) не может перемещаться вперед или назад вдоль пробирки (10), так как он зафиксирован к колпачку (90).
Однако, в отличие от обычной пробирки с предварительно созданным вакуумом, условия вакуума в пробирке по изобретению во время ее использования являются оптимальными. В контейнере по настоящему изобретению условия вакуума создаются во время ее использования посредством простой операции, описанной в предыдущих параграфах. После того, как узел ручки отделяют, остается пробирка, подобная обычным пробиркам, которые можно использовать для взятия крови из человека или животного, установки в центрифугу, размещения в штативе держателя пробирок и т.п.
В настоящем варианте осуществления узел (30) ручки сформирован в одно целое, например, целиком отлитым из пластика, и разделяемая область (33) узла (30) ручки является разрывной областью, что упрощает изготовление узла (30) ручки. Как показано на фигуре 3, для облегчения данного разрыва, разделяемая область (33) узла (30) ручки может иметь поперечный размер меньше, чем на концевом участке (34) узла (30) ручки. Например, разделяемая область (33) в настоящем варианте осуществления является шейкой или областью с уменьшенным диаметром. Кроме того, в настоящем варианте осуществления продольная внутренняя полость (35) концевого участка (34) продолжается вдоль всей разделяемой области (33). Это позволяет минимизировать толщину стенок разделяемой области (33) и, тем самым, сравнительно легко разрывать разделяемую область (33).
Кроме того, как показано, например, на фигуре 18, прокалываемый уплотняющий элемент (70) в настоящем варианте осуществления расположен внутри продольной внутренней полости (35) концевого участка (34) узла (30) ручки и вдоль разделяемой области (33). Это означает, что, хотя стенки разделяемой области (33) являются тонкими, эффективная толщина набора, составленного из узла (30) ручки и прокалываемого уплотняющего элемента (70) в разделяемой области (33), увеличена, и поэтому разделяемая область (33) не разрывается, когда выполняются этапы до разрыва узла (30) ручки (этапы на фигурах 7-18).
Фигура 20 показывает, что наличие внутренней полости (73) прокалываемого уплотняющего элемента (70) позволяет минимизировать толщину или высоту (h) слоя уплотнительного материала в продольном направлении и в центральной области прокалываемого уплотняющего элемента (70) и, тем самым, обеспечить сохранение высокой суммарной высоты прокалываемого уплотняющего элемента (70), чтобы выполнять функции усиления, описанные в предыдущих параграфах. При этом, введение иглы сквозь данную центральную область облегчается, когда устройство используют для взятия крови или другого препарата.
В настоящем варианте осуществления, как показано на фигуре 3, фиксирующая поверхность (36) дистального конца (13) узла (30) ручки располагается непрерывно по периметру вокруг центральной продольной оси дистального конца (13). Это позволяет узлу (30) ручки фиксироваться к поршневому узлу (50) в любом поворотном положении.
Как показано на фигуре 6, упругая юбка (62) поршневого узла (50) предпочтительно имеет увеличивающуюся ширину; например, в показанном варианте осуществления юбка (62) является конической. Это позволяет юбке (62) вплотную прижиматься к боковой стенке (12) пробирки (10), независимо от того, имеет ли стенка пробирки (10) идеально цилиндрическую или немного коническую форму, или другие незначительные изменения формы. Кроме того, в настоящем варианте осуществления юбка (62) имеет неровный внешний контур (63), что помогает юбке герметично прижиматься к боковой стенке (12) пробирки (10). Такая неровная форма является менее жесткой при перемещении вдоль внутреннего пространства пробирки, когда внутренняя стенка (12) имеет коническую поверхность. Поэтому, материал поршневого узла (50) не должен удовлетворять многочисленным требованиям и может быть менее сложным.
Фигуры 21-24 представляют второй вариант осуществления устройства (100) по изобретению, который является, в общем, таким же, как предыдущий вариант осуществления, включая тот факт, что устройство (100) содержит узел (130) ручки, который включает в себя удлиненный корпус (131), участок (132) захвата, разделяемую область (133) и концевой участок (134), при этом последний содержит продольную внутреннюю полость (135) и, по меньшей мере, одну фиксирующую поверхность (136). Однако, как показано на фигурах 21 и 22, устройство (100) по изобретению отличается от варианта осуществления, показанного на фигурах 1-20, тем, что участок (132) захвата и концевой участок (134) узла (130) ручки составляют две отдельных детали, и тем, что разделяемая область (133) является фиксирующим или фиксируемым соединением между участком (132) захвата и концевым участком (134), при этом фиксируемое соединение можно откреплять.
Фигуры 21 и 22 представляют устройство (100) в состоянии, подобном состоянию на фигуре 17, т.е. в котором узел (130) ручки вытянут назад и повернут в направлении по часовой стрелке, что приводит к фиксации поршневого узла (50) к колпачку (90) таким же образом, как в предыдущем варианте осуществления. Затем, если пользователь прилагает достаточное растягивающее усилие к участку (132) захвата узла (130) ручки, то достигается состояние, показанное на фигурах 23 и 24, в котором фиксируемое соединение разделяемой области (133) открепляется, и участок (132) захвата отделяется от концевого участка (134) узла (134) ручки. И вновь, получен контейнер, который содержит вакуумное пространство (15a), ограниченное пробиркой (12), закрытой колпачком (90) и поршневым узлом (50), зафиксированным к колпачку (90), при этом упомянутое пространство (15a) отделено от внешнего пространства прокалываемым элементом (70). В данных условиях, пробирку можно использовать для отбора крови, центрифугирования крови или в других случаях применения. Для получения доступа в данное пространство (15a), иглу можно ввести через продольную внутреннюю полость (135) концевого участка (134), прокалываемый элемент (70) и внутреннюю полость (53) поршневого узла (50), для обеспечения сообщения по текучей среде, чтобы текучая среда протекала через них.
Фигуры 25 и 26 показывают третий вариант осуществления устройства (200) по изобретению, при этом устройство (200) в настоящем варианте осуществления содержит пробирку (10), непоказанный колпачок (90), поршневой узел (250), снабженный внутренней полостью (253) для протекания текучей среды, прокалываемый уплотняющий элемент (270) для герметизации пространства (15a) внутри пробирки (10) и узел (30) ручки, доступный снаружи для перемещения поршневого узла (250), как в предыдущих вариантах осуществления. Кроме того, подобно устройству (100) по первому варианту осуществления, узел (30) ручки в настоящем варианте осуществления изготовлен в одно целое и с разрывной разделяемой областью (33); при этом концевой участок (34) узла (30) ручки также содержит продольную внутреннюю полость (35).
Однако, настоящее устройство (200) отличается от предыдущих вариантов осуществления тем, что прокалываемый уплотняющий элемент (270) формирует часть поршневого узла (250), т.е. всегда перемещается вместе с поршневым узлом (250). Кроме того, поршневой узел (250) содержит внутренний элемент (250a), который содержит внутреннюю полость (253) поршневого узла (250). В настоящем варианте осуществления прокалываемый уплотняющий элемент (270) является внешним и содержит поперечный внешний колпачок (270a) и внешнюю стенку (270b), которая продолжается от внешнего колпачка (270a) и окружает участок внутреннего элемента (250a). Внешний колпачок (270a) содержит отверстие (270c), совмещенное с внутренней полостью (253). Как показано на фигуре 25, когда поршневой узел (250) перемещают к дистальному концу (13) пробирки (10), без фиксации узла (30) ручки к поршневому узлу (250), воздух вытесняется из пространства (15a) через отверстие (270c) и внутреннюю полость (253), допуская перемещение поршневого узла (250) к дну пробирки (10). Как показано на фигуре 26, после того, как поршневой узел (250) достиг дна пробирки (10), и узел (30) ручки зафиксировался к поршневому узлу (250), концевой участок (34) узла (30) ручки оказывается частично введенным во внутреннюю полость (253), запечатывает ее и предотвращает вытеснение воздуха из пространства (15a) через отверстие (270c) и внутреннюю полость (253). Из данного зафиксированного состояния, показанного на фигуре 26, если узел (30) ручки вытягивают, и поршневой узел (250) перемещается назад, то в пространстве (15a) формируется разрежение.
В некоторых вариантах осуществления внутренний элемент (250a) может быть жестким, чтобы делать поршневой узел (250) более прочным, а упругий внешний прокалываемый уплотняющий элемент (270) обеспечивает герметизированный контакт со стенкой (12) пробирки (10).
В альтернативных вариантах осуществления внутренний элемент (250a) может быть немного меньше, чем концевой участок (34) узла (30) ручки, и поэтому, когда концевой участок (34) фиксируют к внутреннему элементу (250a), внутренний элемент (250a) упруго расширяется, продвигая прокалываемый уплотняющий элемент (270) наружу и усиливая герметизированный контакт со стенкой (12) пробирки (10). Это допускает такой контакт между поршневым узлом (250) и стенкой пробирки (10), который ослабляется, когда узел (30) ручки продвигают во внутреннее пространство пробирки (10), и усиливается, когда узел (30) ручки и поршневой узел (250) зафиксированы, и узел (30) ручки вытягивают назад для создания вакуума. Данный эффект может облегчать использование устройства, так как для продвижения узла (30) ручки вовнутрь пробирки (10) требуется прилагать меньшее усилие.
Фигуры 27 и 28 представляют модификацию предыдущего варианта осуществления, изображенную в состояниях, аналогичных тем, которые показаны на фигурах 25 и 26. В настоящем варианте осуществления, показанном на фигурах 27 и 28, внешний колпачок (270a) не содержит отверстия. Кроме того, по меньшей мере, часть внутреннего элемента (250a) поршневого узла (250), которая окружена внешней стенкой (270b) прокалываемого уплотняющего элемента (270), оказывает упругий нажим на внешнюю стенку (270b) уплотняющего элемента (270). В частности, в настоящем варианте осуществления данный упругий нажим производится поперечными упругими лапками (290), которые вставлены в деформированном состоянии в прокалываемый уплотняющий элемент (270), чтобы они стремились упруго раздвигаться (с нажимом радиально наружу) и, тем самым, расширять прокалываемый уплотняющий элемент (270) и обеспечивать герметизированный контакт между внешней стенкой (270b) уплотняющего элемента (270) и боковой стенкой (12) пробирки (10). Другими словами, боковые упругие лапки (290) и внешняя стенка (270b) выполняют комбинированную функцию, подобную функции поворачиваемой упругой юбки (62) в вариантах осуществления, показанных на фигурах 1-24.
На фигурах 29 и 30 показано устройство (300) в соответствии с альтернативным вариантом осуществлением. Данное устройство (300) содержит узел (330) ручки и поршневой узел (350), которые подвижны внутри пробирки (10). Узел (330) ручки содержит удлиненный корпус (331), непоказанный участок захвата или ручку и концевой участок (334), который содержит резьбу, т.е. снабжен внешним резьбовым профилем (334a). Концевой участок (334) содержит продольную внутреннюю полость (335), по меньшей мере, одну фиксирующую поверхность (336), предназначенную для фиксации к поршневому узлу (350), и, по меньшей мере, одну наклонную боковую поверхность (337) с шириной, увеличивающейся к фиксирующей поверхности (336), что помогает обеспечивать фиксацию подобно тому, как в предыдущих вариантах осуществления. Фиксирующая поверхность (336) и боковая поверхность (337) в настоящем варианте осуществления формируют часть внешнего резьбового профиля (334a). Поршневой узел (350), в свою очередь, сформирован из первой детали (351), снабженной упругими стойками (357), как в предыдущем варианте осуществления; при этом данные упругие стойки (357) содержат внутреннюю фиксирующую поверхность (355) и внешнюю фиксирующую поверхность (361), предназначенные для фиксации к фиксирующей поверхности (336) и к непоказанному колпачку, подобно предыдущим вариантам осуществления. Поршневой узел (350) в настоящем варианте осуществления содержит юбку (362), которая функционирует аналогично юбке (62) в первом варианте осуществления, описанном в настоящем документе.
Продвижение и фиксация в настоящем варианте осуществления происходят иначе, чем в предыдущих вариантах осуществления. С одной стороны, как показано на фигуре 29, поршневой узел (350) можно продвинуть вдоль пробирки (10) посредством узла (330) ручки до достижения дна пробирки (10). Если узел (330) ручки продолжают продвигать с достаточным усилием, то боковые конические поверхности (337) нажимают на упругие стойки (357) и деформируют их, и концевой участок (334) вставляется между упругими стойками (357), при этом концевой участок (334) фиксируется посредством контакта между фиксирующими поверхностями (336) и внутренними фиксирующими поверхностями (355) упругих стоек (357).
Отделение узла (300) ручки от поршневого узла (350) происходит иначе. После того, как узел (330) ручки и поршневой узел (350) отводят назад в состоянии, зафиксированном к колпачку, (подобно фигуре 18), узел (330) ручки выкручивают из упругих стоек (357) поворотом узла (330) ручки относительно поршневого узла (350), который блокируется от поворота колпачком.
Настоящий вариант осуществления содержит прокалываемый уплотняющий элемент (370), который формирует часть поршневого узла (350). Остальная часть поршневого узла (350) может быть изготовлена из одной или более деталей (изображенный пример содержит две детали) и одного или более материалов переменной жесткости.
Возможны альтернативные варианты осуществления, в которых конфигурация резьбового узла (300) ручки, описанного со ссылкой на фигуры 29 и 30, применяется в комбинации с поршневым узлом (350) любого другого типа в объеме притязаний формулы изобретения.
Возможны альтернативные варианты осуществления, в которых точная геометрия частей, которые составляют фиксирующие поверхности в соответствии с формулой изобретения, может изменяться.
Возможны альтернативные варианты осуществления, в которых возможно формирования частичных вакуумов, для чего узел ручки может содержать, по меньшей мере, две разделяемых области.
Пробирка в настоящем варианте осуществления может быть изготовлена из стекла, пластика или любого другого применимого материала и может быть или нет поверхностно обработана.
Предполагаются также разнообразные форматы продажи или поставки устройства. Например, устройство может поставляться полностью или частично разобранным. В качестве альтернативы, устройство может предоставляться в состояниях, подобных показанным на фигуре 11 (которое соответствует фигуре 1), т.е. с узлом ручки и поршневым узлом, вставленными до дна пробирки и зафиксированными друг к другу, чтобы от пользователя требовалось только снять обертку с пробирки, вытянуть узел ручки назад, повернуть узел ручки и отделить узел ручки (например, разрывом или откреплением), чтобы получить пробирку с оптимальным вакуумом, готовую к использованию.
Предполагается также, что устройство можно продавать с пробиркой (10) в порожнем состоянии, т.е. не содержащей никаких добавок (например, никаких коагулирующих веществ, антикоагулянтов и т.п.). В качестве альтернативы, возможна продажи пробирки (10), содержащей добавку. Например, возможна продажи пробирки (10), содержащей, по меньшей мере, один прокоагулянт. Предполагается также, что пробирка (10) может иметь поверхностные свойства, обеспеченные материалами, из которых изготовлена пробирка (10), или геометрией внутренних стенок пробирки (10). Например, пробирка (10) может быть изготовлена из стекла, силикона, каолинита, церита или бентонита. Внутренняя стенка пробирки (10) может быть обработана ионизированным газом, чтобы ускорять коагуляцию плазмы крови, содержащейся в пробирке (10), когда пробирку (10) используют. Внутренняя поверхность может иметь шероховатость, которая позволяет ускорять коагуляцию упомянутой плазмы. Прокоагуляционные поверхностные свойства могут присутствовать вдоль всей или части поверхности внутренней стенки пробирки (10). Применение прокоагуляционной пробирки (10) позволяет ускорять коагуляцию плазмы, содержащейся в пробирке (10) в условиях, в которых данное ускорение может быть подходящим для хирургического или медицинского метода, использующего окончательную композицию, полученную из плазмы.
Предполагается также, что пробирка (10) может иметь антикоагуляционные поверхностные свойства, обеспеченные материалами, из которых изготовлена пробирка (10), или геометрией внутренних стенок пробирки (10). Например, пробирка (10) может быть изготовлена или содержать покрытие из гидрофобных полимеров, например, полиэтилена, полипропилена, политетрафторэтилена, поливинилхлорида, полиэтилентерефталата, полисилоксана, полистирола, поликарбоната, циклического олефинового полимера. Внутренняя поверхность пробирки (10) может быть обработана ионизированным газом для создания гидрофобных свойств. Использование антикоагуляционной пробирки (10) позволяет задерживать коагуляцию крови или плазмы, содержащихся в пробирки (10) в условиях, в которых данная задержка является подходящей для хирургического или медицинского метода, использующего композицию, приготовленную с помощью пробирки (10). Задержка коагуляции крови позволяет увеличить время ожидания перед центрифугированием плазмы, при необходимости. Антикоагуляционные свойства могут присутствовать вдоль всей или части поверхности внутренней стенки пробирки (10); данный аспект также влияет на задержку коагуляции.