DE102004024970A1

DE102004024970A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Positionierung eines Körperteils

Info

Publication number: DE102004024970A1
Application number: DE102004024970A
Authority: DE
Inventors: Frank Deck
Original assignee: Roche Diagnostics GmbH
Current assignee: Roche Diabetes Care GmbH
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2005-12-08
Also published as: CN101001571A; JP2007537804A; US8376959B2; JP4825201B2; US20070100365A1; HK1109722A1; CA2567204A1; US9226704B2; WO2005112763A1; EP1746938B1; CN101001571B; US20130197335A1; CA2567204C; EP1746938A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Positionierung eines Körperteils (16) an einem Analysegerät (14) für Körperflüssigkeiten mit einem flexiblen Kompressionselement (24) zum Andrücken des Körperteils (16) unter Druckerhöhung und einem starren Trägerteil (26) zur Halterung des Kompressionselements (24) an einem Gehäuse (12) des Analysegeräts (14). Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Kompressionselement (24) eine in das Gehäuse (12) eindrückbare Eingriffspartie (34) für das Körperteil (16) aufweist, so dass ein Entnahmebereich (56) des Körperteils (16) im Inneren (18) des Gehäuses (12) zur Flüssigkeitsentnahme exponiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Positionierung eines Körperteils, insbesondere einer Fingerbeere, an einem Analysegerät für Körperflüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Aus der DE 100 26 172 A1 ist ein System zur Entnahme von Körperflüssigkeit bekannt, bei dem ein deformierbarer Doppelkonus als Kompressionseinheit für eine Erhöhung des Innendrucks in einem Bereich des angedrückten Körperteils sorgt. Dabei wird der Andruck teilweise in eine Bewegung in eine Sekundärrichtung mit Anteil quer zur Primärrichtung umgewandelt, bis der obere und untere Konusbereich aneinander anliegen. In diesem Zustand befindet sich die für eine Abschnürung des Körperteils sorgende Engstelle oberhalb des plattenförmigen Trägerteils, während die Einstich- bzw. Blutentnahmestelle noch innerhalb des umgeklappten Doppelkonus liegt. Dadurch ist ein punktförmiger Zugriff für die Blutentnahme erforderlich, wobei die Gefahr besteht, dass überschüssiges Blut die Vorrichtung verunreinigt. Zudem kann das Körperteil ungewollt Verrutschen, wenn der Reibungskoeffizient zwischen Kompressionseinheit und Haut beispielsweise aufgrund von Hautschweiß oder Fett ablagerungen eine untere Grenze unterschreitet. In diesem Fall kann auch eine Fehlfunktion eintreten, wenn die Kompressionseinheit komplett in das Geräteinnere durchklappt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile zu vermeiden und eine Positioniervorrichtung und ein entsprechendes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass eine zuverlässige definierte Positionierung eines Körperteils frei von Störkonturen für eine insbesondere flächige Flüssigkeitsabnahme mit einfachen Mitteln erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, eine möglichst große Eindrücktiefe für das Körperteil in das Geräteinnere hinein sicher zu stellen. Dementsprechend wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Kompressionselement eine in das Gehäuse eindrückbare Eingriffspartie für das Körperteil aufweist, so dass ein Entnahmebereich des Körperteils im Inneren des Gehäuses zur Flüssigkeitsentnahme exponiert ist. Auf diese Weise kann der Freiraum im Geräteinneren für einen Flüssigkeits auftrag auf ein flächiges Substrat genutzt werden, ohne dass ein Flüssigkeitstransport beispielsweise über eine Kapillarstruktur erforderlich wäre. Die Entnahme unterhalb von Gehäusekanten erlaubt einen hygienischen Messablauf mit geringen Flüssigkeitsmengen (Blut oder Gewebeflüssigkeit), während die tief liegende Eingriffspartie für eine ortsfeste Positionierung sorgt.

Vorteilhafterweise ist die Eingriffspartie zumindest bis zu der Ebene einer gehäuseseitigen Begrenzung des Trägerteils eindrückbar, so dass der überstehende bzw. abgeschnürte Bereich des Körperteils frei zugänglich liegt.

Für eine weitere Verbesserung der Positioniergenauigkeit sind Anschlagmittel zur Begrenzung der Eindrücktiefe des Kompressionselements vorgesehen.

Ein besonderer Aspekt der Erfindung liegt darin, dass das im Querschnitt ringförmige Kompressionselement an einer freien Außenkante durch eine nach außen abstehende Anschlagwulst verbreitert ist. Dadurch wird beim Eindrücken eine Anschlagsituation erreicht, in der ein weiteres Durchstülpen des Kompressionselements zuverlässig verhindert wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Kompressionselement zwei in Richtung der Andrückachse konisch aufeinander zulaufende Teilbereiche aufweist, wobei der distale Teilbereich eine beim Andrücken des Körperteils außenseitig gegen den proximalen Teilbereich anschlagende Anschlagwulst aufweist. Um ein sicheres Abstoppen zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn die Anschlagwulst sich von der freien Außenkante des Kompressionselements weg vorzugsweise keilförmig verjüngt.

Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass das Trägerteil eine Öffnung zum Eindrücken des Kompressionselements aufweist, und dass gehäuseseitig an dem Trägerteil ein in den Öffnungsbereich ragendes Widerlager zur Begrenzung der Eindrücktiefe des Kompressionselement angebracht ist. Für eine sichere Abstützung ist es günstig, wenn das Widerlager durch einen in die Öffnung des Trägerteils hinein sich verjüngenden Anschlagring gebildet ist.

Für einen möglichst tief reichenden Eingriff ist es von Vorteil, wenn das Kompressionselement mit einem Öffnungsrand des Trägerteils fest verbunden ist, wobei die Verbindungsfläche sich über die gesamte Höhe des Öffnungsrandes erstreckt, so dass das Einstülpen bei der Kompression möglichst tief im Gehäusebereich erfolgt.

Um die Krafteinleitung zu optimieren, ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungsfläche zwischen Trägerteil und Kompressionselement als Schräge von einer gehäuseseitigen Begrenzungsfläche des Trägerteils abgewandt ist, wobei der Winkel zwischen der Schräge und der Begrenzungsfläche im Bereich von 50° bis 70°, vorzugsweise bei 60° liegen sollte.

Für den Kompressionsvorgang ist es auch vorteilhaft, wenn das Kompressionselement im Ausgangszustand eine auf eine gehäuseseitigen Randkante des Trägerteils knickfrei zulaufende Innenfläche aufweist.

Zur verbesserten Anpassung an eine gewölbte Körperteilkontur und zur sicheren Haftung ist es vorteilhaft, wenn die Eingriffspartie durch die Innenkante einer konkav gewölbten Ringfläche des Kompressionselements gebildet ist.

Herstellungstechnisch ist es günstig, wenn das Kompressionselement als Formteil, vorzugsweise als Spritzgussteil an dem vorgefertigten Trägerteil angeformt ist. Dabei kann das Kompressionselement über eine insbesondere durch einen Primer gebildete Klebeverbindung an dem Trägerteil befestigt werden.

Vorteilhafterweise besteht das Kompressionselement aus Silikon, Gummi oder Polyurethan. Aus hygienischen Gründen wird bevorzugt Silikon eingesetzt.

In baulich vorteilhafter Ausführung ist das Trägerteil als formstabile Ringscheibe insbesondere aus Metall ausgebildet.

Eine einstufige Herstellung lässt sich dadurch realisieren, dass das aus einem thermoplastischen Elastomer bestehende Kompressionselement und das aus Kunststoff bestehende Trägerteil als Zweikomponenten-Spritzgussteil ausgebildet sind.

Um einen Austausch beispielsweise zur Anpassung an die Körperteilgröße oder zur Reinigung zu erlauben, ist das Trägerteil lösbar in eine Gehäuseaufnahme einsetzbar.

Für eine kompakte Bauform eines Handgeräts ist es günstig, wenn die Gesamtbreite des Trägerteils senkrecht zur Andrückrichtung weniger als 25 mm, vorzugsweise weniger als 20 mm beträgt.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Körperteil beim Andrücken in das Gehäuse hinein eindringt, wobei ein Entnahmebereich des Körperteils im Inneren des Gehäuses für eine Flüssigkeitsentnahme freigehalten wird. Bevorzugt wird die Eindrücktiefe des Kompressionselements durch Anschlagmittel begrenzt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 ein tragbares Analysegerät zur Blutzuckerbestimmung mit einer Vorrichtung zur Fingerpositionierung in perspektivischer Darstellung;
2 und 3 die aus dem Gerät entnehmbare Positioniervorrichtung in perspektivischer Darstellung und im Axialschnitt;
4 die Positioniervorrichtung mit angedrücktem Finger zur Beaufschlagung eines Testelements im Axialschnitt; und
5 eine weitere Ausführungsform in einer 3 entsprechenden Darstellung.
Die in der Zeichnung dargestellte Positioniervorrichtung 10 ist in das Gehäuse 12 eines tragbaren Blutzuckermessgeräts 14 einsetzbar, um eine Fingerbeere 16 eines Probanden im Geräteinneren 18 zur Blutentnahme und -analyse zu positionieren.
Zu diesem Zweck weist das in 1 gezeigte Handgerät 14 an einer Stirnseite eine Aufnahme 20 für die austauschbare Positioniervorrichtung 10 auf. Das Gerät umfasst als integriertes System eine Stecheinrichtung zur Punktion der Fingerbeere und eine Analyseeinrichtung zur Bestimmung des Zuckergehaltes des an der Einstichstelle entnommenen Blutes (nicht dargestellt). Das er mittelte Ergebnis lässt sich über eine Anzeigeeinheit 22 für den Benutzer darstellen.
Wie am besten aus 2 und 3 ersichtlich, weist die Positioniervorrichtung 10 ein flexibles Kompressionselement 24 zum Andrücken der Fingerbeere 16 und ein formstabiles Trägerteil 26 zur Halterung des Kompressionselements 24 auf. Das im Querschnitt ringförmige Kompressionselement 24 besitzt zwei in Richtung der Andrückachse 28 konisch aufeinander zulaufende Teilbereiche 30, 32. Die Knickstelle zwischen diesen Teilbereichen 30, 32 bildet eine für den Eingriff der Fingerbeere 16 offene Eingriffspartie 34, die bei der Andrückbewegung ihre lichte Weite in dem Öffnungsbereich 36 verringert und so die freie Fingerkuppe unter Druckerhöhung einquetscht, um die Blutansammlung zu fördern.
Zur besseren Anpassung an die Fingerkontur weist der obere bzw. distale Teilbereich 30 eine konkav gewölbte innere Ringfläche 38 auf. Dadurch ergibt sich beim Andrücken des Fingers 16 zunächst ein kreisförmiger Kantenkontakt im Bereich der Eingriffspartie 34 mit hoher Flächenpressung für eine rutschsichere Positionierung.
Um die Andrückbewegung zuverlässig zu stoppen, ist an der freien Außenkante des distalen Teilbereichs 30 eine Anschlagwulst 40 angeformt, die sich zu dem proximalen Teilbereich 32 hin keilförmig verjüngt. Die Anschlagwulst 40 stützt sich in der Anschlagstellung an der Au ßenseite 42 des Teilbereichs 32 ab und verhindert somit ein weiteres Umklappen des Kompressionselements 24 in Andrückrichtung.
Das Trägerteil 26 begrenzt als Ringscheibe eine Durchtrittsöffnung 44 für das Kompressionselement 24. An seinem Öffnungsrand 46 ist das Trägerteil 26 über seine gesamte Höhe bzw. Wandstärke mittels Klebeverbindung fest mit dem Kompressionselement 24 verbunden. Für eine günstige Krafteinleitung ist die Verbindungsfläche 48 als Schräge unter einem spitzen Winkel von etwa 60° gegenüber der gehäuseseitigen Begrenzungsfläche 50 des Trägerteils angeordnet. Um eine große Eindrücktiefe zu erreichen, läuft die Innenfläche 52 des proximalen Teilbereichs 32 mit glatter Kontur knickfrei auf die gehäuseseitige Randkante des Öffnungsrandes 46 zu.
Die Kompressionseinheit 24 ist als flexibles Formteil aus Silikon gebildet, während das Trägerteil 26 aus Metall, vorzugsweise Aluminium besteht. Das Kompressionselement kann dabei im Spritzgussverfahren an das in ein Spritzgusswerkzeug eingelegte Trägerteil angeformt werden, wobei ein Primer an der Verbindungsfläche 48 die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht. Alternativ ist auch eine Herstellung im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren denkbar, wobei die Kompressionseinheit 24 aus einem thermoplastischen Elastomer und das Trägerteil 26 aus Kunststoff in einem Arbeitsgang als Verbundteil geformt werden.
4 zeigt die End- bzw. Anschlagstellung der Kompressionseinheit 24 beim Andrücken des Fingers 16. Die keilförmige Anschlagwulst 40 füllt den außenseitigen Zwischenraum zwischen den Teilbereichen 30, 32 spaltfrei aus, so dass aufgrund der Inkompressibilität des Elastomermaterials auch bei geringem Reibungskoeffizient der Haut ein vollständiges Durchklappen verhindert wird.
Durch die tiefe Anbindung des proximalen Teilbereichs 32 an dem Öffnungsrand 46 wird die Knickstelle 54 entsprechend in Andrückrichtung nach unten verlagert. Die Eingriffspartie 34 ragt dadurch bis in das Innere 18 des Gehäuses 12 und jedenfalls unter die gehäuseseitige Begrenzungsfläche 50 des Trägerteils 26. Entsprechend wird ein Entnahmebereich 56 der Fingerbeere 16 im Gehäuseinneren 18 exponiert. Nach dem Einstich kann somit ein austretender Blutstropfen 58 frei durch ein flächiges Testfeld 60 abgenommen werden, ohne dass ein punktförmiger Zugriff erforderlich wäre. Diese Art der automatischen Blutgewinnung eignet sich besonders in Kombination mit einem Bandkassettensystem, mit dem eine Vielzahl von auf einem Trägerband 62 magazinierten Testfeldern 60 sukzessive in den Eingriffsbereich des Körperteils 16 transportiert werden können.
Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie oben be schrieben versehen. Zusätzlich ist hier ein Widerlager 64 vorgesehen, das an der gehäuseseitigen Begrenzungsfläche 50 des Trägerteils 26 angebracht ist. Das Widerlager 64 ragt zur Begrenzung der Eindrücktiefe des Kompressionselements 24 in den Bereich der Öffnung 44 hinein. Dabei ist das Widerlager 64 in dem Öffnungsbereich zu einer freien Randkante hin nach unten abgeschrägt, so dass eine zu der Innenfläche 52 des Kompressionselements 24 gegenläufig abgeschrägte Anschlagfläche 66 für eine formschlüssige Abstützung entsteht. Dadurch wird eine zusätzliche Positioniergenauigkeit der Fingerkuppe 56 für die Blutentnahme im Geräteinneren erreicht.

Claims

Vorrichtung zur Positionierung eines Körperteils (16), insbesondere einer Fingerbeere, an einem Analysegerät (14) für Körperflüssigkeiten mit einem vorzugsweise ringförmigen flexiblen Kompressionselement (24) zum Andrücken des Körperteils (16) unter Druckerhöhung und einem starren Trägerteil (26) zur Halterung des Kompressionselements (24) an einem Gehäuse (12) des vorzugsweise tragbaren Analysegeräts (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) eine in das Gehäuse (12) eindrückbare Eingriffspartie (34) für das Körperteil (16) aufweist, so dass ein Entnahmebereich (56) des Körperteils (16) im Inneren (18) des Gehäuses (12) zur Flüssigkeitsentnahme exponiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffspartie (34) zumindest bis zu der Ebene einer gehäuseseitigen Begrenzung (50) des Trägerteils (26) eindrückbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Anschlagmittel (40; 64) zur Begrenzung der Eindrücktiefe des Kompressionselements (24).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das im Querschnitt ringförmige Kompressionselement (24) an einer freien Außenkante durch eine nach außen abstehende Anschlagwulst (40) verbreitert ist.
Vorrichtung zur Positionierung eines Körperteils (16), insbesondere einer Fingerbeere, an einem Analysegerät (14) für Körperflüssigkeiten mit einem im Querschnitt ringförmigen flexiblen Kompressionselement (24) zum Andrücken des Körperteils (16) unter Druckerhöhung und einem starren Trägerteil (26) zur Halterung des Kompressionselements (24) an einem Gehäuse (12) des vorzugsweise tragbaren Analysegeräts (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) an einer freien Außenkante durch eine nach außen abstehende Anschlagwulst (40) verbreitert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) zwei in Richtung der Andrückachse (28) konisch aufeinander zulaufende Teilbereiche (30, 32) aufweist, wobei der distale Teilbereich (30) eine beim Andrücken des Körperteils (16) außenseitig gegen den proximalen Teilbereich (32) anschlagende Anschlagwulst (40) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagwulst (40) sich von der freien Außenkante des Kompressionselements (24) weg vorzugsweise keilförmig verjüngt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (26) eine Öffnung (44) zum Eindrücken des Kompressionselements (24) aufweist, und dass gehäuseseitig an dem Trägerteil (26) ein in den Öffnungsbereich ragendes Widerlager (64) zur Begrenzung der Eindrücktiefe des Kompressionselements (24) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (64) durch einen in die Öffnung (44) des Trägerteils (26) hinein sich verjüngenden Anschlagring gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) mit einem Öffnungsrand (46) des Trägerteils (26) fest verbunden ist, wobei die Verbindungsfläche (48) sich über die gesamte Höhe des Öffnungsrandes (46) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsfläche (48) zwischen Trägerteil (26) und Kompressionselement (24) als Schräge von einer gehäuseseitigen Begrenzungsfläche (50) des Trägerteils (26) abgewandt ist, und dass der Winkel zwischen der Schräge und der Begrenzungsfläche im Bereich von 50° bis 70°, vorzugsweise bei 60° liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) in der Ausgangsstellung eine auf eine gehäuseseitige Randkante des Trägerteils (26) knickfrei zulaufende Innenfläche (52) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffspartie (34) durch die Innenkante einer konkav gewölbten Ringfläche (38) des Kompressionselements (24) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) als Formteil, vorzugsweise als Spritzgussteil an dem vorgefertigten Trägerteil (26) angeformt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das aus einem thermoplastischen Elastomer bestehende Kompressionselement (24) und das aus Kunststoff bestehende Trägerteil (26) als Zweikomponenten-Spritzgussteil ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) über eine insbesondere durch einen Primer ge bildete Klebeverbindung an dem Trägerteil (26) befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (24) aus Silikon, Gummi oder Polyurethan besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (26) als formstabile Ringscheibe insbesondere aus Metall ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (26) lösbar in eine Gehäuseaufnahme (20) einsetzbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtbreite des Trägerteils (26) senkrecht zur Andrückrichtung (28) weniger als 25 mm, vorzugsweise weniger als 20 mm beträgt.
Analysegerät für Körperflüssigkeiten, insbesondere zur Blutzuckerbestimmung, gekennzeichnet durch eine Positioniervorrichtung (10) für ein Körperteil (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Positionierung eines Körperteils (16), insbesondere einer Fingerbeere, an einem Ana lysegerät (14) für Körperflüssigkeiten, bei welchem das Köperteil zur Erhöhung des Innendrucks an ein vorzugsweise ringförmiges flexibles Kompressionselement (24) angedrückt wird, wobei das Kompressionselement (24) über ein Trägerteil (26) an einem Gehäuse (12) des vorzugsweise tragbaren Analysegeräts (14) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Körperteil (16) beim Andrücken in das Gehäuse (12) hinein eindringt, wobei ein Entnahmebereich (56) des Körperteils (16) im Inneren (18) des Gehäuses (12) für eine Flüssigkeitsentnahme freigehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindrücktiefe des Kompressionselements (24) durch Anschlagmittel (40; 64) begrenzt wird.