CN101072538A - 带有深度调节和接触作用力的控制的单次刺穿的针刺夹具 - Google Patents

带有深度调节和接触作用力的控制的单次刺穿的针刺夹具 Download PDF

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Abstract

一种用来刺穿皮肤的针刺机构，它具有一个刺血针，该针具有有可以在基本上与刺血针的纵向轴线平行的方向上运动的一个穿透端，在向前冲程过程中，该穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中，该穿透端可以由第二位置回到第一位置。一个凸轮机构控制刺血针的运动，该凸轮机构包括一个狭缝凸轮和一个连接到刺血针上的凸轮随动件。一个驱动件将线性作用力施加到狭缝凸轮上，该狭缝凸轮的线性运动和狭缝路径的形状迫使刺血针由第一位置运动到第二位置，并且返回到第一位置。

Description

带有深度调节和接触作用力的控制的单次刺穿的针刺夹具
技术领域
本发明总体上涉及血液监测装置，更具体地说，涉及一种用来刺穿使用者的皮肤以便获得分析用的血液样品的针刺机构。
背景技术
快速地获得血液的样品并且实施血样品的分析常常是必须的。最好，血液的获得尽可能是无痛的。需要无痛地获得血液样品的一个示例是与血糖监测系统相关联的，在这种情况下，使用者必须频繁地使用该系统以监测使用者的血糖水平。
血糖浓度水平不正常的那些人要自己监测他们的血糖浓度水平。多种原因包括疾病比如糖尿病可能带来不正常的血糖水平。监测血糖浓度水平的目的是确定血糖浓度水平，且随后基于血糖水平是否太高或太低而采取正确的措施，以使血糖水平返回到正常范围内。没有采取正确的措施可能有严重的后果。当血糖水平降得太低时，即被称为低血糖的状态，人可能变得神经质，哆嗦，并且糊涂，低血糖可能造成人死亡。如果血糖水平变得太高，即被称为高血糖的状况，人也可能变成严重的病态。低血糖和高血糖两种状况都是潜在的威胁生命的紧急状态。
一种监测人的血糖水平的方法使用便携式的手持血糖检查装置。这些装置的便携性能使得使用者不管在什么地方都可以方便地检查他们的血糖水平。为了检查血糖水平，需要采用一种针刺装置由指尖获得一滴血液。这种针刺装置包括用来刺穿皮肤的一个刺血针。一旦在指尖上产生所要求数量的血液，就使用血糖检查装置获得血液，并且确定血糖水平。
尽管在针刺机构方面已经有了明显的改进，但是，刺穿(或刺入)的深度仍然是一个问题。许多先有技术的针刺装置采用一个连接到致动刺血针上的弹簧，以使刺血针运动到它的刺穿深度。把刺血针向后拉，以压缩弹簧。当松开时，弹簧伸展，从而将刺血针向前推到它的刺穿深度。一个与某些先有技术的针刺装置相关联问题是那些刺血针的刺穿深度取决于弹簧的弹性常数，此弹性常数是对弹簧的刚硬度的一种度量。弹簧的机械品质包括刚硬度会由于使用随着时间变差。类似地，如果过分地施加应力，弹簧安装件会发生“蠕变”或变形。因此，随着时间的延长，许多先有技术的刺血针的刺穿深度可能减小。当刺血针的刺穿深度随着时间减小时，刺血针可能不能产生足够深的破口，以足以抽出用于实现适当的血糖分析所必须的血液体积(或血液量)。如果使用者没有注意到针刺不能产生出用来分析所要求的血液数量或体积，针刺的深度不足可能会造成错误的分析。或者，如果使用者已经注意到出现了针刺不足够的情况，使用者必须重新进行针刺，在使用者的皮肤上造成另一个伤口和更多的疼痛。使用者将逐渐地替换随着时间已经变差的刺血针。
一个与许多先有技术的针刺装置相关联的类似的问题在于，当弹簧把刺血针向前推进到它的刺穿深度时，弹簧会越过它的静止长度。当出现这种情况时，弹簧就会将刺血针缩回。然而，由于弹簧的振荡性质，会使刺血针缩回越过它的静止长度。因此，刺血针继续振荡，使得刺血针的刺穿端多次地进入在使用者的皮肤中已经产生的伤口。换个说法，随着取决于弹性常数的装置的每一次致动(或启动)，使用者的皮肤都会被针刺几次，这样会造成较大的伤口。在使用者皮肤中一个较大的伤口进而会对于使用者造成较大的疼痛，并且伤口愈合的时间会更长。为了减轻这种振荡效应，某些先有技术的装置已经采用了阻尼装置和内部的止动件。然而，由于多种因素比如部件的公差，这些部件的性能是不可预测的。
另一个与许多先有技术针刺装置相关的问题是这些装置使使用者不能通过精确地调节刺血针顶端与皮肤之间的间隙准确地控制刺穿深度。尽管某些先有技术装置采用可调节的端部帽盖以改变皮肤与刺血针顶端之间的距离，但是因为(a)一次性刺血针的长度的变化，以及(b)使用不透明的端部帽盖，这种帽盖妨碍了使用者用肉眼确认皮肤与针顶端之间的距离，刺穿深度仍然可能是有误差的。另外造成这种刺穿深度问题的是，因为皮肤是弹性的，施加在端部帽盖上的作用力不同会造成与端部帽盖孔的尺寸相关的对皮肤的拉伸或肿胀程度的不同，这些将改变皮肤与刺血针顶端之间的间隙。没有任何一种先有技术的针刺装置能控制施加到端部帽盖上的作用力。
因此，存在对于一种针刺机构的需求，这种机构可严格地使刺血针移动一个已知的距离，容许可以看见地调节刺穿深度，并且可以控制接触作用力。
发明内容
提供有一种用来刺穿皮肤的针刺机构。此针刺机构包括一个刺血针，该刺血针具有一个适于刺穿皮肤的穿透端。在向前冲程过程中，刺血针的穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中，该穿透端可以由第二位置回到第一位置。
通过一个凸轮机构控制刺血针的运动，该凸轮机构包括一个狭缝凸轮和一个凸轮随动件。将刺血针连接到凸轮随动件上，此凸轮随动件接合到可移动的狭缝凸轮上。一个驱动件将线性作用力施加到狭缝凸轮上，该狭缝凸轮的线性运动和狭缝路径的形状迫使刺血针由第一位置运动到第二位置，并且返回到第一位置。
附图说明
图1a是按照本发明的一个实施例的针刺机构的顶视图，示出的是处于针刺之前的位置；
图1b是按照本发明的一个实施例的针刺机构的透视图，示出的是处于针刺之前的位置；
图2a是按照本发明的一个实施例的针刺机构的顶视图，示出的是处于大约冲程中间的位置；
图2b是按照本发明的一个实施例的针刺机构的透视图，示出的是处于大约冲程中间的位置；
图3a是按照本发明的一个实施例的针刺机构的顶视图，示出的是处于针刺之后的位置；以及
图3b是按照本发明的一个实施例的针刺机构的透视图，示出的是处于针刺之后的位置。
具体实施方式
参见图1a和1b，将更详细地描述本发明的针刺机构10。该针刺机构10包括一个在夹具14上的刺血针12。该刺血针12有一个尖锐的穿透端16，此穿透端适于刺穿皮肤，以获得用于分析的血液滴。为了获得血液样品，刺血针12的穿透端16延伸穿过一个在端部帽盖20上形成的孔18，以刺穿使用者的皮肤。在使用者的皮肤中形成初始的破口之后，刺血针12通过端部帽盖20上的孔18返回。
希望针刺机构10在没有经历造成较大的伤口的振荡情况下驱动刺血针12。在冲程(或行程)过程中，引导刺血针12的穿透端16通过端部帽盖20，到达它的穿透深度，并且由于狭缝凸轮22的运动返回。在这个实施例中的狭缝凸轮22具有在其中形成的大致“v”或“u”形状的或者弯曲的狭缝路径24，此狭缝路径迫使一个装接到刺血针12上的凸轮随动件26跟随着该狭缝路径24。在冲程过程中随着与狭缝凸轮22接合的凸轮随动件26刺血针12被移动一个已知的距离。由狭缝凸轮22的狭缝路径24确定该冲程的距离，而不是由弹簧的弹性常数和弹簧通过弹簧的静止长度的延伸决定该冲程的距离。
在这个实施例中的线性马达28提供使刺血针12的穿透端16移动穿透使用者的皮肤到达一个希望的穿透深度所必须的作用力。线性马达28迫使狭缝凸轮22在与它的纵向轴线平行的方向上运动。狭缝凸轮22的线性运动引导装接到刺血针12上的凸轮随动件26沿着狭缝路径24运动，迫使所装接的刺血针12在基本上与狭缝凸轮22的方向垂直的方向上运动。可以用一个触发器48启动该线性马达28。当被启动时，触发器开动线性马达28，此马达28使得狭缝凸轮22运动，并且触发针刺机构10。
在本发明的一个替代实施例中，可以用一个弹簧驱动机构代替线性马达28。在这个替代实施例中，一个连接到狭缝凸轮22上的被压缩的弹簧的伸展将提供使狭缝凸轮22在线性方向上的运动所必须的作用力，实现对针刺机构10的驱动。
处于触发(或击发)之前位置的刺血针12(图1a)在冲程过程中依据刺血针12和凸轮随动件26在狭缝路径24中处于什么位置可以在由箭头A和箭头B所指示的方向上运动。夹具14包括第一通道30，此通道限制刺血针12的运动。第一通道30基本上与刺血针12的纵向轴线平行。
仍然参见图1a和1b，夹具14也包括一个限制狭缝凸轮22的运动的第二通道32。将狭缝凸轮22和第二通道32基本上与刺血针12垂直地设置在夹具14上。狭缝凸轮22在箭头C指示的方向上由触发之前的位置(图1a)运动到触发之后的位置(图3a)。狭缝凸轮22由触发之前的位置运动到触发之后的运动产生刺血针12由第一位置运动到第二位置返回到第一位置。狭缝凸轮22具有一个设置在狭缝路径24中的大致“v”或“u”形状的曲线36。狭缝路径24的形状与狭缝凸轮22的线性运动结合起来引导刺血针12在朝向端部帽盖20且在与狭缝凸轮22的运行(或行进)方向垂直的方向上运动。
夹具14包括一个端部帽盖安装板38。将此端部帽盖安装板38设置成使得刺血针穿过一个在此端部帽盖安装板38上形成的孔46。把一个环形测压元件(an annular load cell)40安装到此端部帽盖安装板38的背面44上。将端部帽盖20的底座42安装在环形测压元件40上。沿着刺血针12的运行的轴线设置端部帽盖20和环形测压元件40，使得在冲程过程中刺血针12的穿透端部16穿过在端部帽盖20上形成的孔18伸展。当作用力施加到端部帽盖20上时，环形测压元件40通过电子学的方式记录由端部帽盖20施加到该环形测压元件40上的作用力，并且，当施加上预定的作用力时，启动线性马达28。
在本发明的一个替代实施例中，可以用一个机械弹簧加载机构代替记录作用力的电子学的环形测压元件40。这个机械加载机构包括带有预先设定的刚硬度的弹簧，从而可以基于弹簧被压缩的距离确定施加到端部帽盖20上的作用力的大小。当弹簧被压缩一个预定的距离时，该弹簧加载机构将启动线性马达28。
夹具14包含一个高速摄像系统50，用来(a)观察并记录在端部帽盖20内发生的情况，以及(b)测量刺血针12的刺穿深度并通过确认在皮肤的表面与穿透端部16之间的间隙容易地实现对刺穿深度的调节。可以将摄像系统50设置在邻近端部帽盖20的位置，以观察穿过端部帽盖20中的孔18并进入皮肤表面中的刺血针12的穿透端16。设想端部帽盖20是透明的和/或端部帽盖20在其中形成一个狭缝或者一个窗口，摄像系统通过该狭缝或窗口可以观察在端部帽盖20内发生的情况。
在一个替代实施例中，用一个带有观察透镜和适当的测量标记的端部帽盖替代高速摄像系统50。在这个替代实施例中，使用者可以通过观察透镜用肉眼观察并确认皮肤表面与穿透端之间的间隙，并且按照所希望的那样调节刺血针12的刺穿深度。
现在参见图1b，夹具14包含一个穿透端部调节机构52。设想此穿透端部调节机构52包括一个带螺纹的旋钮组件，此旋钮组件使得夹具14的一部分与刺血针的运行轴线平行地运动，其中刺血针12设置在此部分上。穿透端部调节机构52使得可以调节穿透端16相对于在端部帽盖20中的皮肤表面的位置。夹具14也包含一个端部帽盖调节机构54。设想此端部帽盖调节机构54包括一个带螺纹的旋钮组件，此旋钮组件使得夹具14的包括端部帽盖安装板38的那部分与刺血针12的运行轴线平行地运动。端部帽盖调节机构54使得可以调节端部帽盖20相对于穿透端16的位置的位置。
在一个替代实施例中，可以通过采用一个可调节的端部帽盖替代端部帽盖调节机构54和带螺纹的旋钮组件，这种端部帽盖包括用于调节穿透端16与皮肤表面之间的间隙的结构。在美国专利No.5916230中可以发现一个这样的可调节的端部帽盖的示例，在这里将该专利结合进来作为参考。
现在将由图1a和1b开始描述针刺机构的工作。为了针刺使用者的皮肤，使用者将他的皮肤沿着刺血针的运行轴线压靠在端部帽盖20上。这里的皮肤典型地是使用者的手指或者手的皮肤。然而，可以设想使用另外的部位。在图1a和1b中，所示出的针刺机构10处于触发之前的位置，刺血针12处于第一位置。当使用者对端部帽盖20施加一个作用力时，环形测压元件40测量并记录所施加的作用力的大小。使用者继续施加作用力到端部帽盖20上，直到作用力达到预定的数值且这个数量被环形测压元件40记录下来为止。
在本发明的一个实施例中，当作用力达到预定的数值(阈值)时，点亮一个指示灯(未示出)，向使用者发出信号：正在施加所希望的压力。在本发明的另一实施例中，一个可见的作用力计(未示出)向使用者显示出正在施加到端部帽盖20上的作用力的量。在保持作用在端部帽盖20上的预定量的作用力的同时，使用者调节在端部帽盖20中形成的孔18中的皮肤表面与刺血针12的穿透端16之间的间隙，以设定精确的刺穿深度。采用刺血针调节件52和端部帽盖调节件54实现刺穿深度的调节。可以使刺血针12的穿透端16相对于皮肤表面的触发之前的位置在由箭头A和箭头B表示的两个方向上移动。也可以使端部帽盖20相对于刺血针12的穿透端16的触发之前的位置在由箭头A和箭头B表示的方向上移动。
通过使用高速摄像机控制的深度调节系统50，例如可以对精确地调节到穿透端16和皮肤表面的位置进行控制。高速摄像机系统50向使用者显示出端部帽盖20内部的图像。为了便于确认和精确调节皮肤表面与穿透端16之间的间隙，摄像系统50将预先测量的测量标记重叠到端部帽盖20内的图像上。在一个替代实施例中，可以通过使用在透明的端部帽盖上或者邻近透明的端部帽盖的可见的测量标记或者采用在不透明的端部帽盖中的观察透镜确认穿透端16和皮肤表面的位置。
在调整皮肤表面与穿透端16之间的间隙，同时把预定的作用力施加到端部帽盖20上之后，使用者就用手启动针刺机构的触发器48。一旦用手启动，在触发器开启时，触发器48开动线性马达28，并且因此触发针刺机构10。因此，在一个实施例中，当(a)针刺机构10被手动开启时，并且(b)使用者将用于设定穿透深度的预定量的作用力施加到端部帽盖20上时，刺血针将被触发。如果施加了适当量的作用力，线性马达28就将被开动，使得针刺机构10被触发驱动。
当线性马达28被开动时，它使狭缝凸轮22在由图1a中的箭头C表示的方向上迅速地加速。狭缝凸轮22在箭头C的方向上的线性运动引导凸轮随动件26沿着狭缝路径24运动。进而，狭缝凸轮22的线性运动随着狭缝路径24的“v”或“u”的形状36迫使装接到凸轮随动件26上的刺血针12在由箭头A表示的线性方向上运行(向前冲程)。
现在转到图2a和2b，线性马达28已经使得狭缝凸轮22移动了它的容许行程的大约一半的距离，使得狭缝路径24的“v”或“u”的形状36已经将凸轮随动件26和装接在其上的刺血针12引导到狭缝路径24的“v”或“u”的形状36的底部。当处在此第二位置时，已经使得穿透端16移动了一定距离，此距离足够使得穿透端16延伸越过在端部帽盖20中形成的孔18等于穿透深度的距离d。距离d取决于狭缝路径24的尺寸和形状，同时也取决于皮肤表面与穿透端之间的触发之前的间隙。如在图2a和2b中示出的那样，当装接在其上的凸轮随动件26达到狭缝路径24的“v”或“u”的形状36的底部时，刺血针12停止在由箭头A表示的方向上运动。
现在转到图3a和3b，线性马达28已经使得狭缝凸轮22移动了由线性马达和第二通道容许的整个距离(或者全部冲程)。当狭缝凸轮22继续在由箭头C表示的方向上运行时，狭缝路径24继续沿着狭缝路径24的“v”或“u”的形状36(图2a和2b)引导它所接合的凸轮随动件26和刺血针。如上面讨论过的那样，一旦凸轮随动件26达到狭缝路径24的“v”或“u”的形状36的底部(图2a和2b)，将不再在由箭头C表示的方向上对凸轮随动件26施加作用力。狭缝凸轮22在箭头C的方向上继续的线性运动将迫使装接到凸轮随动件26上的刺血针12沿着狭缝路径24运动，这使得刺血针在由箭头B表示的方向上运行到图3a和3b中示出的位置(返回冲程)。当处于图3a和3b中示出的位置时，穿透端16离开皮肤缩回，并且通过在端部帽盖20中形成的孔18缩回一定距离，此距离等于在向前冲程过程中运行的距离。穿透端16返回到与触发针刺机构10之前的相同(第一)位置(返回冲程过程)。因此，针刺机构10的一次触发只形成刺血针12的一次向前冲程和一次返回冲程。因为刺血针12的线性运动被狭缝路径24的固定形状所限制，这种固定的形状限制了刺血针12和穿透端16在箭头A的方向上有任何进一步的移动，所以刺血针12不会出现振荡。采用狭缝凸轮22使得刺血针的运行距离在该针刺机构10的整个寿命期间保持固定不变，从而使得使用者可以一致并且精确地设定刺穿深度。
在本发明中，刺血针12的向前冲程取决于狭缝凸轮22的狭缝路径24的尺寸和形状以及皮肤表面与穿透端16之间的间隙。可以设想到，可以改变狭缝路径24的形状，从而改变刺血针12的这个固定的运行距离。可进一步设想到，可以改变狭缝路径24的形状，从而改变刺血针12运行的速度。
实施例A
一种用来刺穿皮肤的针刺机构的夹具包括：
一个设置在该夹具上的刺血针，它具有适于刺穿皮肤的穿透端，此穿透端可以在基本上与刺血针的纵向轴线平行的方向上运动，在向前冲程过程中该刺血针的穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中该刺血针的穿透端可以由第二位置返回到第一位置；
一个凸轮机构，它包括一个狭缝凸轮和一个凸轮随动件，此凸轮随动件连接到刺血针上，此凸轮随动件与狭缝凸轮接合，使得狭缝凸轮的纵向轴线大致与刺血针的纵向轴线垂直，狭缝凸轮可以沿着它的纵向轴线运动，以将凸轮随动件和与它连接的刺血针移动一个固定的距离；以及
一个连接到狭缝凸轮上的驱动件，该驱动件适于帮助移动狭缝凸轮。
实施例B
实施例A的针刺机构还包括一个沿着刺血针的运行轴线设置的端部帽盖，该端部帽盖将皮肤表面定位在离开穿透端的一定距离，该端部帽盖包括一个从中穿过的孔，穿透端在此孔中通过，以将皮肤表面刺穿。
实施例C
实施例B的针刺机构还包括一个连接到端部帽盖上的记录作用力的部件，该部件记录施加到端部帽盖上的作用力的量。
实施例D
实施例C的针刺机构，其中，记录作用力的部件是一个环形测压元件。
实施例E
实施例C的针刺机构，其中，记录作用力的部件是一个弹簧加载的机构。
实施例F
实施例C的针刺机构，其中，当把预定量的作用力施加到端部帽盖上时，记录作用力的部件启动驱动件。
实施例G
实施例B的针刺机构还包括一个穿透端调节机构和一个端部帽盖调节机构，用来调节刺血针的刺穿深度。
实施例H
实施例G的针刺机构还包括一个高速摄像系统。
实施例I
实施例G的针刺机构，其中，端部帽盖一般是透明的，带有测量标记。
实施例J
实施例G的针刺机构，其中，端部帽盖包括一个观察透镜和测量标记。
实施例K
实施例A的针刺机构，其中，驱动件是一个线性感应马达。
实施例L
实施例A的针刺机构，其中，驱动件是一个弹簧驱动机构。
实施例M
实施例A的针刺机构，其中，狭缝凸轮的纵向轴线与刺血针的纵向轴线基本垂直。
实施例N
实施例M的针刺机构，其中，狭缝凸轮的纵向轴线与刺血针的纵向轴线垂直。
实施例O
一种用来刺穿皮肤的针刺机构的夹具，它包括：
一个设置在该夹具上的刺血针，它具有适于刺穿皮肤的穿透端，此穿透端可以在基本上与刺血针的纵向轴线平行的方向上运动，在向前冲程过程中刺血针的穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中刺血针的穿透端可以由第二位置返回到第一位置；
一个凸轮机构，它包括一个狭缝凸轮和一个凸轮随动件，此凸轮随动件连接到刺血针上，此凸轮随动件与狭缝凸轮接合，使得狭缝凸轮的纵向轴线大致与刺血针的纵向轴线垂直，狭缝凸轮可以沿着它的纵向轴线运动，以将凸轮随动件和与它连接得刺血针移动一个固定的距离；
一个连接到狭缝凸轮上的驱动件，该驱动件适于帮助移动狭缝凸轮；以及
一个沿着刺血针的运行轴线设置的端部帽盖，该端部帽盖将皮肤表面定位在离开穿透端的一定距离，该端部帽盖包括一个从中穿过的孔，穿透端在此孔中通过，以将皮肤表面刺穿。
实施例P
实施例O的针刺机构还包括一个连接到端部帽盖上的记录作用力的部件，该部件记录施加到端部帽盖上的作用力的量。
实施例Q
实施例P的针刺机构，其中，记录作用力的部件是一个环形测压元件。
实施例R
实施例P的针刺机构，其中，记录作用力的部件是一个弹簧加载的机构。
实施例S
实施例P的针刺机构，其中，当把预定量的作用力施加到端部帽盖上时，记录作用力的部件启动驱动件。
实施例T
实施例O的针刺机构还包括一个穿透端调节机构和一个端部帽盖调节机构，用来调节刺血针的刺穿深度。
实施例U
实施例T的针刺机构还包括一个高速摄像系统。
实施例V
实施例T的针刺机构，其中，端部帽盖一般是透明的，带有测量标记。
实施例W
实施例T的针刺机构，其中，端部帽盖包括一个观察透镜和测量标记。
实施例X
实施例O的针刺机构，其中，驱动件是一个线性感应马达。
实施例Y
实施例O的针刺机构，其中，驱动件是一个弹簧驱动机构。
实施例Z
实施例O的针刺机构，其中，狭缝凸轮的纵向轴线与刺血针的纵向轴线垂直。
实施例AA
一种用来刺穿皮肤的针刺机构的夹具，它包括：
一个设置在该夹具上的刺血针，它具有适于刺穿皮肤的穿透端，此穿透端可以在基本上与刺血针的纵向轴线平行的方向上运动，在向前冲程过程中刺血针的穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中刺血针的穿透端可以由第二位置返回到第一位置；
一个凸轮机构，它包括一个狭缝凸轮和一个凸轮随动件，此凸轮随动件连接到刺血针上，此凸轮随动件与狭缝凸轮接合，使得狭缝凸轮的纵向轴线大致与刺血针的纵向轴线垂直，狭缝凸轮可以沿着它的纵向轴线运动，以将凸轮随动件和与它连接得刺血针移动一个固定的距离；
一个连接到狭缝凸轮上的弹簧装置，此弹簧装置适于帮助移动狭缝凸轮一个固定的距离；
一个沿着刺血针的运行轴线设置的端部帽盖，该端部帽盖将皮肤表面定位在离开穿透端的一定距离，该端部帽盖包括一个孔，穿透端在此孔中通过，以将皮肤表面刺穿；
一个连接到端部帽盖上的一个记录作用力的部件，该部件记录施加到端部帽盖上的作用力的量，当把预定量的作用力施加到端部帽盖上时，此记录作用力的部件启动驱动件；以及
一个穿透端调节机构和一个端部帽盖调节机构，用来调节刺血针的穿透端的刺穿深度。
过程BB
一种用一个针刺机构用于刺穿皮肤以获得血液样品的方法，该针刺机构包括一个狭缝凸轮，刺血针，端部帽盖，驱动件以及触发器，此方法包括以下步骤：
将使用者的皮肤压靠在连接到一个记录作用力的部件上的端部帽盖上；
确定施加到端部帽盖上的作用力；以及
如果已经将预定量的作用力施加到端部帽盖上，就启动驱动件，驱动件使得狭缝凸轮在线性方向上运动，狭缝凸轮的线性运动使得刺血针由第一位置移动到第二位置，并且返回到第一位置，在使用者的皮肤中形成一次刺穿。
过程CC
过程BB的方法还包括调节穿透端和端部帽盖的位置，以确保在皮肤表面与穿透端之间有所希望的间隙。
尽管本发明可以有多种改进和替代的形式，但是，在附图中已经以示例的方式示出了它的具体实施例，并且将在这里详细地描述这些实施例。然而，应当理解的是，不希望将本发明限制为所公开的特定形式，而是相反，本发明包括落在由所附的权利要求书确定的本发明的精神和范围以内的所有改进，等价物以及替代方案。

Claims (29)

1.一种用来刺穿皮肤的针刺机构的夹具，它包括：
设置在所述夹具上的刺血针，所述刺血针具有适于刺穿皮肤的穿透端，所述穿透端可以在基本上与所述刺血针的纵向轴线平行的方向上运动，在向前冲程过程中所述刺血针的所述穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中所述刺血针的所述穿透端可以由所述第二位置回到所述第一位置；
包括狭缝凸轮和凸轮随动件的凸轮机构，所述凸轮随动件连接到所述刺血针上，所述凸轮随动件与所述狭缝凸轮接合，使得所述狭缝凸轮的纵向轴线大致与所述刺血针的纵向轴线垂直，所述狭缝凸轮可以沿着它的纵向轴线运动，以将所述凸轮随动件和与它连接的所述刺血针移动一个固定的距离；以及
连接到所述狭缝凸轮上的驱动件，所述驱动件适于帮助使所述狭缝凸轮移动。
2.按照权利要求1所述的针刺机构，其特征在于，其还包括沿着所述刺血针的运行轴线设置的端部帽盖，所述端部帽盖将皮肤的表面定位在离开所述穿透端的一定距离，所述端部帽盖包括从中穿过的孔，所述穿透端在所述孔中通过，以将皮肤表面刺穿。
3.按照权利要求2所述的针刺机构，其特征在于，其还包括连接到所述端部帽盖上的记录作用力的部件，所述部件记录施加到所述端部帽盖上的作用力的量。
4.按照权利要求3所述的针刺机构，其特征在于，所述记录作用力的部件是环形测压元件。
5.按照权利要求3所述的针刺机构，其特征在于，所述记录作用力的部件是弹簧加载的机构。
6.按照权利要求3所述的针刺机构，其特征在于，当把预定量的作用力施加到所述端部帽盖上时，所述记录作用力的部件启动所述驱动件。
7.按照权利要求2所述的针刺机构，其特征在于，其还包括穿透端调节机构和端部帽盖调节机构，用来调节所述刺血针的刺穿深度。
8.按照权利要求7所述的针刺机构，其特征在于，其还包括高速摄像系统。
9.按照权利要求7所述的针刺机构，其特征在于，所述端部帽盖一般是透明的，带有测量标记。
10.按照权利要求7所述的针刺机构，其特征在于，所述端部帽盖包括观察透镜和测量标记。
11.按照权利要求1所述的针刺机构，其特征在于，所述驱动件是线性感应马达。
12.按照权利要求1所述的针刺机构，其特征在于，所述驱动件是弹簧驱动机构。
13.按照权利要求1所述的针刺机构，其特征在于，所述狭缝凸轮的纵向轴线与所述刺血针的纵向轴线基本垂直。
14.按照权利要求13所述的针刺机构，其特征在于，所述狭缝凸轮的纵向轴线与所述刺血针的纵向轴线垂直。
15.一种用来刺穿皮肤的针刺机构的夹具，它包括：
设置在所述夹具上的刺血针，所述刺血针具有适于刺穿皮肤的穿透端，所述穿透端可以在基本上与所述刺血针的纵向轴线平行的方向上运动，在向前冲程过程中所述刺血针的所述穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中所述刺血针的所述穿透端可以由所述第二位置回到所述第一位置；
包括狭缝凸轮和凸轮随动件的凸轮机构，所述凸轮随动件连接到所述刺血针上，所述凸轮随动件与所述狭缝凸轮接合，使得所述狭缝凸轮的纵向轴线大致与所述刺血针的纵向轴线垂直，所述狭缝凸轮可以沿着它的纵向轴线运动，以将所述凸轮随动件和与它连接的所述刺血针移动一个固定的距离；
连接到所述狭缝凸轮上的驱动件，所述驱动件适于帮助使所述狭缝凸轮移动；以及
沿着所述刺血针的运行轴线设置的端部帽盖，所述端部帽盖将皮肤的表面定位在离开所述穿透端的一定距离，所述端部帽盖包括从中穿过的孔，所述穿透端在所述孔中通过，以将皮肤表面刺穿。
16.按照权利要求15所述的针刺机构，其特征在于，其还包括连接到所述端部帽盖上的记录作用力的部件，所述部件记录施加到所述端部帽盖上的作用力的量。
17.按照权利要求16所述的针刺机构，其特征在于，所述记录作用力的部件是环形测压元件。
18.按照权利要求16所述的针刺机构，其特征在于，所述记录作用力的部件是弹簧加载的机构。
19.按照权利要求16所述的针刺机构，其特征在于，当把预定量的作用力施加到所述端部帽盖上时，所述记录作用力的部件启动所述驱动件。
20.按照权利要求15所述的针刺机构，其特征在于，其还包括穿透端调节机构和端部帽盖调节机构，用来调节所述刺血针的刺穿深度。
21.按照权利要求20所述的针刺机构，其特征在于，其还包括高速摄像系统。
22.按照权利要求20所述的针刺机构，其特征在于，所述端部帽盖一般是透明的，带有测量标记。
23.按照权利要求20所述的针刺机构，其特征在于，所述端部帽盖包括观察透镜和测量标记。
24.按照权利要求15所述的针刺机构，其特征在于，所述驱动件包括线性感应马达。
25.按照权利要求15所述的针刺机构，其特征在于，所述驱动件包括弹簧驱动机构。
26.按照权利要求15所述的针刺机构，其特征在于，狭缝凸轮的纵向轴线与刺血针的纵向轴线垂直。
27.一种用来刺穿皮肤的针刺机构的夹具，它包括：
设置在所述夹具上的刺血针，所述刺血针具有适于刺穿皮肤的穿透端，所述穿透端可以在基本上与所述刺血针的纵向轴线平行的方向上运动，在向前冲程过程中所述刺血针的所述穿透端可以由第一位置移动到第二位置，而在返回冲程过程中所述刺血针的所述穿透端可以由所述第二位置回到所述第一位置；
包括狭缝凸轮和凸轮随动件的凸轮机构，所述凸轮随动件连接到所述刺血针上，所述凸轮随动件与所述狭缝凸轮接合，使得所述狭缝凸轮的纵向轴线大致与所述刺血针的纵向轴线垂直，所述狭缝凸轮可以沿着它的纵向轴线运动，以将所述凸轮随动件和与它连接的所述刺血针移动一个固定的距离；
连接到所述狭缝凸轮上的弹簧装置，所述弹簧装置适于帮助使所述狭缝凸轮移动一个固定的距离；
沿着所述刺血针的运行轴线设置的端部帽盖，所述端部帽盖将皮肤表面定位在离开所述穿透端的一定距离，所述端部帽盖包括孔，所述穿透端通过所述孔，以将皮肤表面刺穿；
连接到所述端部帽盖上的记录作用力的部件，所述部件记录施加到所述端部帽盖上的作用力的量，当把预定量的作用力施加到所述端部帽盖上时，所述记录作用力的部件启动所述驱动件；以及
穿透端调节机构和端部帽盖调节机构，用来调节所述刺血针的穿透端的刺穿深度。
28.一种用针刺机构用于刺穿皮肤以获得血液样品的方法，所述针刺机构包括狭缝凸轮，刺血针，端部帽盖，驱动件以及触发器，所述方法包括以下步骤：
将使用者的皮肤压靠在连接到记录作用力的部件上的所述端部帽盖上；
确定施加到所述端部帽盖上的作用力；以及
如果已经将预定量的作用力施加到所述端部帽盖上，就启动所述驱动件，所述驱动件使得所述狭缝凸轮在线性方向上运动，所述狭缝凸轮的线性运动使得所述刺血针由第一位置移动到第二位置，并且返回到所述第一位置，在使用者的皮肤中形成一次刺穿。
29.按照权利要求28所述的方法，其特征在于，其还包括调节穿透端和所述端部帽盖的位置，以确保在皮肤表面与所述穿透端之间有所希望的间隙。
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