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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Sammeln eines Volumens von Blut oder anderen Flüssigkeiten
in einem Kapillarrohr für
das diagnostische Testen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Sammeln einer Flüssigkeitsprobe
und deren Einführen
in eine Fühlvorrichtung
für die
Echtzeitanalyse.
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Es
wird beabsichtigt, daß die
vorliegende Erfindung in Verbindung mit der wegwerfbaren Fühlvorrichtung
verwendet wird, die von dem US-Patent Nr. 5,096,669, erteilt an
Lauks et al., gelehrt wird. Das Patent lehrt ein System, das eine
wegwerfbare Patrone und ein Handlesegerät zur Durchführung einer Vielzahl
von Messungen mit Blut und anderen Flüssigkeiten umfaßt. Die
wegwerfbare Patrone ist so konstruiert, daß sie einer Vielzahl von Funktionen, einschließlich des
Probensammelns und -zurückhaltens,
der Sensorkalibrierung und Messung dient.
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Eine
Flüssigkeitsprobe,
typischerweise Blut, wird in die wegwerfbare Patrone durch eine Öffnung an
dem einen Ende der Patrone eingeführt. Die Probe tritt in die
Patrone dadurch ein, daß die Öffnung in Kontakt
mit der Probe gebracht wird. Die Probe wird durch Kapillarwirkung
in einen Kanal in der Probe eingesaugt, wobei der Kanal an dem einen
Ende eine Öffnung
und an dem anderen Ende einen Kapillarbruch aufweist. Nachdem die
Probe den Kanal gefüllt hat,
wird die Öffnung
abgedichtet. Der Kapillarbruch dient dazu, die Probe in dem Kanal
zu halten, bis die Sensoren der Fühlvorrichtung bereit sind,
d.h. die Sensorkalibrierung durchgeführt ist. Wenn die Sensoren
kalibriert sind, wird die Probe durch die Wirkung einer Luftblase
durch den Kapillarbruch an den Sensoren vorbei gedrückt. Wenn
die Luftblase entlastet wird, wird Luft in das Öffnungsende des Kanals zwangsweise
eingeführt,
die die Probe aus dem anderen Ende des Kanals an dem Kapillarbruch
vorbei und über
die Sensoren drückt,
wo Messungen durchgeführt
werden.
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Um
beispielsweise das Blut eines Patienten zu testen, kann eine zur
Blutentnahme berechtigte Person (wie hier verwendet umfaßt der Begriff "zur Blutentnahme
berechtigte Person" ohne
Einschränkung Ärzte, Techniker,
Krankenschwestern und ähnliches
Personal) in den Finger eines Patienten mit einer Lanzette stechen,
um eine kleine Menge Blut durch einen Hauteinstich abzuziehen. Die
zur Blutentnahme berechtigte Person legt die Öffnung der Patrone auf das
sich auf der Hauteinstich in dem Finger des Patientengebildete Blut.
Das Blut wird durch Kapillarwirkung automatisch in den Kanal gezogen.
Blut füllt
den Kanal bis zum Kapillarbruch. Alternativ können bekannte Kapillar- oder
Spritzenstrukturen verwendet werden, um eine Probe aus dem Hauteinstich
zu sammeln. Die Kapillarstruktur oder Spritze wird dann zu der Öffnung der
Patrone transportiert und mit dieser kontaktiert und die Probe wird
dort abgegeben.
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Die
in Lauks offenbarte Fühlvorrichtung
hat der zur Blutentnahme berechtigten Person die sehr benötigte Fähigkeit
an die Hand gegeben, ein sofortiges, zuverlässiges und genaues Testen von
Flüssigkeitsproben
ohne die mit herkömmlichen
Labors verbundenen Verarbeitungsverzögerungen zu erhalten. Des weiteren
hat die Fühlvorrichtung
die Menge an Flüssigkeitsprobe,
deren Abziehen aus dem Körper
des Patienten zur Durchführung
dieser Tests erforderlich ist, sehr verringert.
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Dennoch
hat die Erfahrung mit der Verwendung der Patrone im Krankenhausbereich
Beschränkungen
aufgezeigt, die mit dem Einführen
der Flüssigkeitsprobe
in die Patrone der Fühlvorrichtung durch
Kontaktieren der Öffnung
mit der Probe verbunden sind. Da die Patronen nicht wiederverwendbar
sind, muß die
Patrone, wenn die Probe durch die Öffnung in die Patrone eingeführt wurde,
analysiert oder weggeworfen werden. Falls die Probe die Patrone
nicht ordnungsgemäß füllt, ist
die gesamte Patrone unbrauchbar und muß weggeworfen werden, und eine
Ersatzpatrone muß zur
Verfügung
gestellt werden.
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Eine
weitere Einschränkung,
die mit dem Einführungsverfahren
des Stands der Technik verbunden ist, betrifft die Genauigkeit,
mit der die Übertragung
der Flüssigkeitsprobe
von dem Hauteinstich oder dem Kapillarrohr oder der Spritze zu der Öffnung durchgeführt wird.
Um das Mengenerfordernis der Flüssigkeitsproben
auf ein Minimum herabzusetzen und die Tragbarkeit dieser Systeme
zu erleichtern, sind die Handgeräte
und wegwerfbaren Patronen klein und leicht konstruiert. Die Forschung
hat gezeigt, daß zur
Blutentnahme berechtigte Personen Schwierigkeiten damit haben, diese
kleinen, leichten Patronen zu handhaben. Die Schwierigkeit, die
die zur Blutentnahme berechtigten Personen damit haben, die Patrone
zu handhaben, macht genaue Übertragungen
der Proben von dem Hauteinstich, dem Kapillarrohr oder der Spritze
zur Patrone problematisch. Wie vorstehend angegeben, ist, falls
die Probe die Patrone nicht ordnungsgemäß füllt, die gesamte Patrone unbrauchbar
und muß weggeworfen
werden und eine Ersatzpatrone muß zur Verfügung gestellt werden.
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Des
weiteren umfaßt
das Testen von Blut das Risiko der Übertragung von Infektionskrankheiten wie
dem menschlichen Immunschwächevirus
oder Hepatitis. Deshalb ist jegliches Risiko des Verschüttens von
Blut, das mit der Verwendung der Fühlvorrichtung verbunden ist,
ein offensichtliches Problem.
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Aus
den vorstehend angegebenen Gründen besteht
ein Bedarf an einer einfachen wegwerfbaren Vorrichtung, um ein Volumen
von Blut oder einer anderen Flüssigkeit
in einem Kapillarrohr zu sammeln und diese Flüssigkeiten in die von Lauks
gelehrte, wegwerfbare Patrone einzuführen. Die Vorrichtung sollte ergonomisch
konstruiert sein, um das Sammeln der Flüssigkeitsproben und das Einführen von Flüssigkeitsproben
in die Patrone zu erleichtern. Die Vorrichtung sollte auch von der
Patrone separat und getrennt sein, was es so gestattet, Fehler beim
Probensammeln zu korrigieren, indem nur die Sammel- und Einführungsvorrichtung
statt der gesamten Patrone weggeworfen wird. Des weiteren sollte
die Vorrichtung das Risiko des Verschüttens von Flüssigkeitsproben
verringern oder ausschalten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Probensammelvorrichtung, die
Flüssigkeitsproben
sammelt und die Proben in eine Fühlvorrichtung
zur Echtzeitanalyse einführt.
Die Sammelvorrichtung sorgt für eine
Flexibilität
und Einfachheit der Art und Weise, in der das Probensammeln bewirkt
wird. Die Vorrichtung arbeitet mit der wegwerfbaren Patrone der
Fühlvorrichtung
zusammen, um eine schnelle und leichte Probeneinführung zu
gestatten und das Risiko des Verschüttens der Probe auszuschalten.
Die Vorrichtung ist preiswert herzustellen, wegwerfbar und von der
Patrone separat und getrennt. Falls die Probe aus irgendeinem Grund
nicht ordnungsgemäß durch die
Sammelvorrichtung gesammelt wurde, kann die Vorrichtung weggeworfen
und ein Ersatz verwendet werden, ohne daß die gesamte Patrone ersetzt
werden muß.
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Bei
einer beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
die Sammelvorrichtung ein Kapillarrohr, das eine Flüssigkeitsprobe
aufnehmen oder aufziehen und die Flüssigkeitsprobe in die wegwerfbare
Patrone einführen
kann, eine Speicherkammer, die eine Flüssigkeitsprobe aufnehmen kann
und einen Kapillarrohrhalter, der ein Ende des Kapillarrohrs in
der Speicherkammer abstützen
kann, um die Flüssigkeitsprobe
durch Kapillarwirkung aufzuziehen. Die Speicherkammer ist ein einstückiger Teil
einer Verschlußkappe,
die mit einer Kopplungseinrichtung in der Patrone zusammenwirkt,
um die Sammelvorrichtung in der Patrone zu befestigen.
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Die
Sammelvorrichtung sammelt Blut auf verschiedene Weise. Eine zur
Blutentnahme berechtigte Person kann mit einer Lanzette in den Finger
eines Patienten stechen, um eine kleine Menge Blut durch den Hauteinstich
abzuziehen. Das Ende des Kapillarrohrs, das nicht in der Speicherkammer
abgestützt
ist (das Einführende)
wird in die auf dem Hauteinstich gebildete Blutansammlung gelegt.
Das Blut wird mittels Kapillarwirkung in das Kapillarrohr gezogen.
In ähnlicher
Weise kann der Stöpsel
eines Gefäßes vom
Vacutainer®-Typ, das mit Blut
gefüllt
ist, entfernt und das Einführende
des Kapillarrohrs in das Gefäß eingesetzt
werden. Blut wird aus dem Gefäß mittels
Kapillarwirkung in das Kapillarrohr gezogen.
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Alternativ
kann eine Spritze mit der Sammelvorrichtung verwendet werden, um
Blutproben aus einem Einstich in einer Vene oder Arterie oder aus
einem arteriellen Zugang zu sammeln. Wenn die Flüssigkeitsprobe in der Spritze
gesammelt worden ist, verwendet die zur Blutentnahme berechtigte
Person die Nadelkanüle
der Spritze, um die Probe in die Speicherkammer abzugeben. Alternativ
kann die zur Blutentnahme berechtigte Person die Nadelkanüle von dem
Spritzenzylinder entfernen und den Zylinder selbst dazu verwenden,
die Flüssigkeitsprobe
in die Speicherkammer abzugeben. Wenn sich genügend Blut in der Speicherkammer
angesammelt hat, um das Ende des in der Speicherkammer abgestützten Kapillarrohrs
zu kontaktieren, wird die Blutprobe durch Kapillarwirkung in das
Kapillarrohr gezogen. Das Neigen der Sammelvorrichtung derart, daß sich die
Achse des Kapillarrohrs der Waagerechten nähert, hilft beim Füllen des
Kapillarrohrs mit der Flüssigkeitsprobe.
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Falls
die Probe die Sammelvorrichtung nicht ordnungsgemäß gefüllt hat,
wird die nicht ordnungsgemäß gefüllte Vorrich tung
weggeworfen und eine Ersatzvorrichtung verwendet.
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Nachdem
eine Blutprobe ordnungsgemäß in der
Sammelvorrichtung gesammelt worden ist, wird das Einführende durch
eine Patronenkopplungseinrichtung in einen Hohlraum in der wegwerfbaren
Patrone eingesetzt. Die Sammelvorrichtung wird in der Kopplungseinrichtung
durch einen Verriegelungsmechanismus in der Verschlußkappe befestigt.
Ein erstes Dichtungselement, wie eine ringförmige Dichtung, in der Verschlußkappe bildet
eine erste luftdichte Beziehung zwischen der Verschlußkappe und
der Patronenkopplungseinrichtung, und ein zweites Dichtungselement,
wie eine ringförmige
Dichtung, die das Kapillarrohr umgibt, bildet eine zweite luftdichte
Beziehung zwischen dem Kapillarrohr und dem Hohlraum. Die erste
und die zweite luftdichte Beziehung, die Verschlußkappe,
die Luftblase und die Kopplungseinrichtung bilden ein abgedichtetes Volumen.
(Wie hier verwendet bedeutet "abgedichtetes
Volumen" jeden Raum,
in dem ein Druckgradient die Verlagerung einer darin enthaltenen
Flüssigkeitsprobe
bewirkt.)
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Nachdem
die Fühlvorrichtung
kalibriert und zur Durchführung
von Messungen vorbereitet worden ist, wird eine Luftblase in der
Patrone entlastet. Luft aus der Luftblase wird durch eine Öffnung in
der Kopplungseinrichtung in das abgedichtete Volumen gedrückt, wodurch
die Flüssigkeitsprobe
verlagert wird. Die verlagerte Flüssigkeitsprobe tritt aus dem Einführende des
Kapillarrohrs aus und bewegt sich in die Patrone und über die
Sensoren, wo Messungen durchgeführt
werden.
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Bei
der vorstehend dargelegten, beispielhaften Ausführungsform werden Flüssigkeitsproben
in dem Kapillarrohr durch Kontaktieren seines Einführendes
mit einer Ansammlung von Flüssigkeit
oder durch Füllen
der Speicherkammer mit einer Spritze gesammelt. Alternative Ausführungsformen,
die in Kombination mit einer Vielzahl von Blutsammelanordnungen verwendet
werden, die von der medizinischen Industrie zum Sammeln von Flüssigkeitsproben
verwendet werden, werden des weiteren von dieser Erfindung ins Auge
gefaßt.
Ein Blutsammelsystem vom Vacutainer®-Typ
ist eine solche bekannte Anordnung. Im allgemeinen besteht das System
aus einem Gehäuse,
einer ersten Nadelkanüle,
die zum Einführen
in einen Patienten geeignet ist, und einer zweiten Nadelkanüle an dem
entgegengesetzten Ende des Gehäuses,
die für
das Eindringen in einen evakuierten Behälter zum Sammeln einer Blutprobe geeignet
ist. Der evakuierte Behälter
weist an einem Ende einen wiederverschließbaren, durchdringbaren Stöpsel auf.
Der evakuierte Behälter
gleitet derart in das Gehäuse,
daß die
zweite Nadelkanüle
den durchdringbaren Stöpsel
durchdringt, was einen negativen Druckgradienten bewirkt, um die
Flüssigkeitsprobe
aus dem Patienten durch die Gehäuseanordnung
zu ziehen, um sie in dem evakuierten Behälter zu sammeln.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung, die in Kombination mit einem Blutsammelsystem vom
Vacutainer®-Typ
verwendet wird, umfaßt eine
evakuierte Speicherkammer mit einem wiederverschließbaren,
durchdringbaren Stöpsel
an einem Ende und einer durchstechbaren Dichtung am anderen Ende,
ein Kapillarrohr zum Zuführen
der Flüssigkeitsprobe
in die wegwerfbare Patrone und einen Kapillarrohrhalter, der verschiebbar
ein Ende des Kapillarrohrs oberhalb der durchstechbaren Dichtung
der Speicherkammer abstützt,
um die Flüssigkeitsprobe aufzunehmen.
Die Speicherkammer ist ein einstückiger
Teil einer Verschlußkappe,
die mit der Kopplungseinrichtung in der Patrone zusammenwirkt, um
die Sammelvorrichtung in der Patrone zu befestigen. Die evakuierte
Speicherkammer wird mit einer Flüssigkeitsprobe
durch Einsetzen in ein Blutsammelsystem von Vacutainer®-Typ
gefüllt.
Die zweite Nadelkanüle durchdringt
den durchdringbaren Stöpsel
der evakuierten Speicherkammer, was bewirkt, daß ein negativer Druckgradient
die Flüssigkeitsprobe
aus dem Patienten durch die Gehäuseanordnung zieht,
um sie in der evakuierten Speicherkammer zu sammeln. Die Sammelvorrichtung
wird von dem Blutsammelsystem von Vacutainer®-Typ
ohne die Angst vor einem Probenverschütten als Folge des wiederverschließbaren,
durchdringbaren Stöpsels
entfernt. Nachdem die evakuierte Speicherkammer ordnungsgemäß gefüllt worden
ist, wird die Sammelvorrichtung mit der Patrone verbunden. Während des
Zusammenbringens der Smmelvorrichtung mit der Patrone wird das Ende des
Kapillarrohrs über
der durchstechbaren Dichtung nach unten gedrückt, um die Dichtung zu durchstechen,
um die Flüssigkeitsprobe
zu kontaktieren. Die Probe wird in das Kapillarrohr gezogen.
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Subkutane
Spritzen werden auch üblicherweise
zum Sammeln von Körperflüssigkeitsproben verwendet.
Die Spritze besteht im allgemeinen aus einem hohlen Zylinder, der
mit einem Kolben und einer Nadelkanüle ausgestattet ist. Typischerweise
ist die Nadelkanüle
an dem Spritzenzylinder mittels eines Luer-Anschlußstücks angebracht. Ein Aufnahme-Luer-Anschlußstück an der
Basis der Nadelkanüle
paßt mit
einem Einsteck-Luer-Anschlußstück am vorderen
Ende des Zylinders zusammen, um die Nadelkanüle am Zylinder zu befestigen.
Die Nadelkanüle
wird bei vollständig
heruntergedrücktem
Kolben in ein Blutgefäß des Patienten
eingeführt.
Alternativ kann die zur Blutentnahme berechtigte Person einen Einstich
in einen bestehenden arteriellen Zugang des Patienten vornehmen.
Wenn der Kolben aus dem Zylinder abgezogen wird, bewirkt der negative
Druckgradient, daß eine
Flüssigkeitsprobe
durch die Nadelkanüle
in den hohlen Zylinder gezogen wird.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung, die in Kombination mit einem Spritzenblutsammelsystem
verwendet wird, umfaßt
ein Aufnahme-Luer-Anschlußstück, das
eine Flüssigkeitsprobe von
einer Spritze aufnehmen kann, die an einer Speicherkammer angebracht
ist, ein Kapillarrohr zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe und zum Zuführen der
Probe in die Patrone und einen Kapillarrohrhalter zum Halten eines
Endes des Kapillarrohrs in der Speicherkammer, um die Flüssigkeitsprobe
mittels Kapillarwirkung aufzuziehen. Die Speicherkammer ist ein
einstückiger
Teil einer Verschlußkappe, die
mit einer Kopplungseinrichtung in der Patrone zusammenwirkt, um
die Sammelvorrichtung in der Patrone zu befestigen.
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Bei
Benutzung wird die Nadelkanüle,
nachdem eine Flüssigkeitsprobe
in dem hohlen Zylinder der Spritze gesammelt worden ist, durch Freigeben der
Luer-Anschlußstückverbindung
zwischen dem Zylinder und der Nadel weggeworfen. Die Aufnahme-Luer-Anschlußstückverbindung,
die an der Speicherkammer angebracht ist, wird mit dem Einstech-Luer-Anschlußstück am vorderen
Ende des Zylinders zusammengefügt,
um die Kammer am Zylinder zu befestigen. Der Kolben der Spritze
wird heruntergedrückt
und die Flüssigkeitsprobe
wird in die Speicherkammer injiziert. Wenn sich eine ausreichende
Flüssigkeitsprobe
in der Speicherkammer angesammelt hat, um das Ende des Kapillarrohrs
zu kontaktieren, wird die Flüssigkeitsprobe
mittels Kapillarwirkung in das Kapillarrohr gezogen. Das Neigen der
Sammelvorrichtung derart, daß sich
die Achse des Kapillarrohrs der Waagerechten nähert, hilft beim Füllen des
Kapillarrohrs mit der Flüssigkeitsprobe. Die
Spritze wird von der Sammelvorrichtung nach dem Füllen des
Kapillarrohrs mittels Abschrauben des Luer-Anschlußstücks abgenommen. Eine Einsteck-Luer-Anschlußstückkappe
wird mit dem Aufnahme-Luer-Anschlußstück der Speicherkammer zusammengefügt, um die Öffnung,
durch die die Flüssigkeit
in die Speicherkammer eingetreten ist, zu umschließen.
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Während die
Verwendung der Erfindung in dem medizinischen Bereich besonders
vorteilhaft ist und in diesem Zusammenhang beschrieben wird, ist ersichtlich,
daß die
Erfindung in jeder Situation verwendet werden kann, bei der es gewünscht wird,
eine Analyse von Flüssigkeitsproben
durchzuführen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
sind besser unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung, die
beigefügten
Ansprüche
und die beigefügten Zeichnungen
verständlich,
in denen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
einer Sammelvorrichtung und einer wegwerfbaren Patrone, bei denen
die Merkmale der vorliegenden Erfindung verwirklicht sind, zum Sammeln
von Flüssigkeitsproben
und Einführen
der Proben in eine Fühlvorrichtung;
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2 eine perspektivische Ansicht
der in 1 gezeigten Sammelvorrichtung;
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3 eine Draufsicht auf die
in 1 gezeigte Sammelvorrichtung;
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4 eine perspektivische Ansicht
der in 1 gezeigten,
wegwerfbaren Patrone;
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5 einen Schnitt durch eine
weitere Ausführungsform
einer Sammelvorrichtung, bei der die Merkmale der vorliegenden Erfindung
verwirklicht sind, zum Sammeln von Flüssigkeitsproben und Einführen der
Proben in eine in Kombination mit einem Blutsammelsystem vom Vacutainer®-Typ
verwendeten Fühlvorrichtung;
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6 eine Draufsicht auf die
in 5 gezeigte Sammelvorrichtung;
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7a einen Schnitt durch eine
weitere Ausführungsform
einer Sammelvorrichtung, bei der die Merkmale der vorliegenden Erfindung
verwirklicht sind, zum Sammeln von Flüssigkeitsproben und Einführen der
Proben in eine in Kombination mit einer Spritze verwendete Fühlvorrichtung;
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7b einen Schnitt durch eine
im Zusammenhang mit der in 7a gezeigten
Sammelvorrichtung verwendete Kappe;
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8 eine Draufsicht auf die
in 7a gezeigte Sammelvorrichtung;
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9 eine perspektivische Ansicht
eines im Zusammenhang mit der in 1 gezeigten
Sammelvorrichtung verwendeten Adapters;
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10 einen Schnitt durch den
in 9 gezeigten Adapter;
und
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11 einen Schnitt durch eine
weitere Ausführungsform
einer Sammelvorrichtung ohne einen Kapillarrohrhalter, bei der die
Merkmale der vorliegenden Erfindung verwirklicht sind.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Sammelvorrichtung
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Unter
Bezugnahme auf 1 bis 3 umfaßt die Sammelvorrichtung 20 der
vorliegenden Erfindung ein Kapillarrohr 23, das eine Flüssigkeitsprobe aufnehmen
oder aufziehen und die Flüssigkeitsprobe in
eine wegwerfbare Patrone 100 einleiten kann, eine Speicherkammer 24,
die eine Flüssigkeitsprobe
aufnehmen kann, und einen Kapillarrohrhalter 21, der ein
Ende des Kapillarrohrs 23 in der Speicherkammer 24 abstützen kann,
um die Flüssigkeitsprobe
mittels Kapillarwirkung durch ein Probenende 16 in das
Kapillarrohr zu ziehen. Die Speicherkammer 24 ist ein einstückiger Teil
einer Verschlußkappe 26,
die mit einer Kopplungseinrichtung 120 in der Patrone 100 zusammenwirkt,
um die Sammelvorrichtung 20 in der Patrone 100 zu
befestigen.
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Die
Verschlußkappe 26 umfaßt einen
im wesentlichen zylindrischen Körper,
der ein offenes Ende und ein geschlossenes Ende besitzt. Die Speicherkammer 24 ist
in dem Bereich ausgebildet, der von dem zylindrischen Körper und
dem geschlossenen Ende begrenzt ist. Zwei bogenförmige Flansche 28, 29 sind
an dem offenen Ende des zylindrischen Körpers ausgebildet. Die Flansche 28, 29 stehen
in entgegengesetzte Richtungen rechtwinklig zur Achse des zylindrischen
Körpers
hervor. Die Flansche 28, 29 arbeiten mit Schlitzen
in der Kopplungseinrichtung 120 in der Patrone 100 zusammen,
um die Sammelvorrichtung 20 in der Patrone 100 zu
befestigen. Die Verschlußkappe 26 kann
mittels herkömmlicher
Verfahren unter Verwendung eines gießfähigen Materials wie Kunststoff,
der gegenüber
Blutkomponenten inert ist, gegossen werden.
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Ein
erstes Dichtungselement 30, beispielsweise eine ringförmige Dichtung,
ist entlang des offenen Endes der Verschlußkappe 26 angeordnet.
Eine erste luftdichte Beziehung wird zwischen dem ersten Dichtungselement 30 und
der Kopplungseinrichtung 120 hergestellt, wenn die Sammelvorrichtung 20 in der
Patrone 100 befestigt wird.
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Das
Kapillarrohr 23 wird mittels herkömmlicher Verfahren aus Glas
oder Kunststoff hergestellt. Das Kapillarrohr 23 weist
eine Durchgangsbohrung auf, die genau dimensioniert ist, um eine
Probe eines vorbestimmten Volumens aufzunehmen. Die Spezifikationen
der Fühlvorrichtung
mit Bezug auf die zur Durchführung
der gewünschten
Messung erforderlichen Menge der Probe bestimmt die Abmessungen des
Kapillarrohrs 23, wenn die Sammelvorrichtung 20 in
Kombination mit einer Fühlvorrichtung
verwendet wird. Vorläufige
Tests haben gezeigt, daß die Mengenerfordernisse
für die
Fühlvorrichtung
auf eine so geringe Menge wie 35 Mikroliter der Flüssigkeitsprobe
verringert werden können.
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Der
Kapillarrohrhalter 21 ist ebenfalls mittels herkömmlicher
Verfahren aus Glas oder Kunststoff ausgebildet. Der Kapillarrohrhalter 21 erhöht die Steifigkeit
des Kapillarrohrs 23, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines
Bruchs verringert wird. Der Kapillarrohrhalter 21 umfaßt eine
Hülse 33,
wie eine ringförmige Hülse, ein
zweites Dichtungselement 35, wie eine ringförmige Dichtung,
und ein Trägerelement 12.
Die Hülse 33 wird
entlang der Achse der Verschlußkappe 26 durch
das Trägerelement 12 abgestützt. Das
Trägerelement 12 steht
von der Hülse
rechtwinklig zur Achse der Verschlußkappe 26 nach außen vor
und ist an den Wänden
der Verschlußkappe 26 angebracht.
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Das
Kapillarrohr 23 sitzt eng innerhalb der Hülse 33.
Die Außenfläche des
Kapillarrohrs 23 bildet eine luftdichte Beziehung mit der
Innenfläche
der Hülse 33.
Das Kapillarrohr 23 ist entlang der Achse der Verschlußkappe 26 durch
den Kapillarrohrhalter 21 abgestützt. Das Probenende 16 des
Kapillarrohrs 23 ist oberhalb des verschlossenen Endes
der Verschlußkappe 26 in
einem vorbestimmten Abstand (dem Aufhängungsabstand) aufgehängt. Wenn
die Speicherkammer 24 gefüllt ist, nähert sich das Niveau der Flüssigkeitsprobe
dem Probenende 16. Wenn die Flüssigkeitsprobe das Probenende 16 kontaktiert,
kann die Flüssigkeitsprobe
mittels Kapillarwirkung in das Kapillarrohr 23 gezogen
werden. Das Neigen der Sammelvorrichtung 20 derart, daß sich die
Achse des Kapillarrohrs 23 der Waagerechten nähert, hilft
beim Füllen
des Kapillarrohrs 23 mit der Flüssigkeitsprobe. Der Aufhängungsabstand
ist auf ein Minimum herabgesetzt, um das Volumen der Probe zu verringern,
die aus dem Patienten abgezogen werden muß. Es wird jedoch ein minimaler
Aufhängungsabstand
aufrechterhalten, um zu vermeiden, daß sich ein Meniskus zwischen
dem geschlossenen Ende der Verschlußkappe 26 und dem
Probenende 16 des Kapillarrohrs 23 bildet, wodurch
verhindert wird, daß die
Flüssigkeitsprobe
in das Kapillarrohr 23 gezogen wird.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung ist in 11 gezeigt.
Diese Ausführungsform der
Sammelvorrichtung umfaßt
das Kapillarrohr 623 und die Speicherkammer 624 ohne
einen Kapillarrohrhalter, der das Kapillarrohr 623 abstützt. Bei
dieser Ausführungsform
ist die Basis des Kapillarrohrs 623 an der Basis der Speicherkammer 624 befestigt. Eine
oder mehrere Öffnungen 646 an
dem Boden des Kapillarrohr 623 gestatten es, daß die Flüssigkeitsprobe
von der Speicherkammer 624 in das Kapillarrohr 623 fließt. Dementsprechend
umfassen in dieser Beschreibung alle Bezugnahmen auf die Flüssigkeitsprobe,
die in das Probenende 16 eines Kapillarrohrs eintritt,
ohne Beschränkung
den Eintritt der Flüssigkeitsprobe
durch eine Öffnung
wie der Öffnung 646.
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Eines
der offensichtlichen Probleme, die mit dem Testen von Blut verbunden
sind, umfaßt
das Risiko der Übertragung
von Infektionskrankheiten wie dem menschlichen Immunschwächevirus
oder Hepatitis. Um das Risiko zu verringern, daß Blut aus der Speicherkammer 24 verschüttet wird,
nachdem eine Blutprobe in der Vorrichtung gesammelt worden ist, wird
eine erste Barriere entlang der Wände der Speicherkammer 24 geschaffen,
um die Flüssigkeitsprobe
dazu zu veranlassen, zwischen den Wänden der Speicherkammer 24 und
dem Kapillarrohr 23 einen Meniskus zu bilden. Die Oberflächenspannung
der Flüssigkeitsprobe
verhindert, daß unerwünschtes Blut
aus der Speicherkammer 24 austritt. Um eine Barriere zu
schaffen, ist eine Leiste 37 um den Innenumfang der Verschlußkappe 26 herum
gebildet. Die Leiste 37 befindet sich zwischen dem offenen
Ende der Verschlußkappe 26 und
dem Probenende 16 des Kapillarrohrs 23. Eine zweite
Barriere wird an dem offenen Ende der Verschlußkappe 26 zwischen
dem offenen Ende und dem Kapillarrohr 23 geschaffen. Wie bei
der ersten Barriere verhindert die Oberflächenspannung der Flüssigkeitsprobe
in dem zwischen der Leiste 37 und dem Kapillarrohr 23 gebildeten
Meniskus, daß unerwünschtes
Blut aus der Speicherkammer 24 austritt.
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Bei
Benutzung sammelt die Sammelvorrichtung 20 Blutproben vielfältige Art.
Eine Person, die zur Blutentnahme berechtigt ist, kann den Finger
eines Patienten mit einer Lanzette einritzen, um einen Hauteinstich
zu schaffen, durch den sich eine kleine Ansammlung Blut bildet.
Das Ende des Kapillarrohrs 23, das nicht in der Speicherkammer 24 abgestützt ist
(das Einführende 39),
wird in die an dem Hauteinstich gebildete Blutansammlung verbracht.
Das Blut wird mittels Kapillarwirkung in das Kapillarrohr 23 gezogen.
Wenn ein ausreichendes Volumen von Blut in das Kapillarrohr 23 gezogen
worden ist, wird die Sammelvorrichtung 20 von dem Hauteinstich
weggezogen und ist zur Analyse bereit. Auf ähnliche Weise kann die Sammelvorrichtung 20 Flüssigkeitsproben aus
mit Flüssigkeit
gefüllten
Gefäßen sammeln.
Beispielsweise kann der Stöpsel
von einem mit Blut gefüllten
Gefäß vom Vacutainer®-Typ
entfernt und das Einführende 39 des
Kapillarrohrs 23 in das Gefäß eingeführt werden. Blut wird mittels
Kapillarwirkung durch das Einführende 39 mittels
Kapillarwirkung in das Kapillarrohr 23 aus dem Gefäß abgezogen.
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Anders
als die vorstehend beschriebenen Blutsammelverfahren, bei denen
Blut in die Sammelvorrichtung 20 durch das Einführende 39 eintritt, kann
eine Spritze oder eine ähnliche
Vorrichtung verwendet werden, um Blut in die Sammelvorrichtung 20 durch
die Speicherkammer 24 abzugeben. Nachdem Blut von einem
Patienten in eine Spritze gezogen worden ist, kann die zur Blutabnahme
berechtigte Person die Nadelkanüle
der Spritze verwenden, um die Blutprobe in die Speicherkammer 24 zu
leiten. Alternativ kann die Nadelkanüle von der Spritze entfernt
werden und das Blut kann direkt aus dem Zylinder der Spritze in
die Speicherkammer 24 abgegeben werden. Wenn sich ausreichend
Blut in der Speicherkammer 24 gesammelt hat, um das Ende
des Kapillarrohrs 23 zu kontaktieren, das in der Speicherkammer 24 abgestützt ist,
wird die Blutprobe mittels Kapillarwirkung in das Kapillarrohr 23 gezogen.
Das Neigen der Sammelvorrichtung 20 derart, daß sich die
Achse des Kapillarrohrs 23 der Waagerechten nähert, hilft
beim Füllen
des Kapillarrohrs 23 mit der Flüssigkeitsprobe. Wenn ein ausreichendes
Blutvolumen in das Kapillarrohr 23 gezogen worden ist,
ist die Sammelvorrichtung 20 zur Analyse durch die Fühlvorrichtung
bereit.
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Da
die Sammelvorrichtung 20 von der teureren wegwerfbaren
Patrone 100 separat und getrennt ist, gestattet dies, daß das Verfahren
des Sammelns von Flüssigkeitsproben
von dem Verfahren des Einführens
der Flüssigkeitsproben
in die wegwerfbare Patrone 100 getrennt ist. Dies spart
sowohl Zeit als auch Kosten. Falls die Flüssigkeitsprobe die Sammelvorrichtung 20 nicht
ordnungsgemäß gefüllt hat, wird
die nicht ordnungsgemäß gefüllte Vorrichtung weggeworfen
und ein Ersatz wird verwendet. Dies schaltet die Verschwendung aus,
die mit dem Wegwerfen von nicht ordnungsgemäß gefüllten wegwerfbaren Patronen 100 verbunden
ist.
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Einführung in
die wegwerfbare Patrone
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Nachdem
die Flüssigkeitsprobe
ordnungsgemäß in der
Sammelvorrichtung 20 gesammelt worden ist, ist die Vorrichtung
bereit, in die wegwerfbare Patrone 100 zur Probenanalyse
eingesetzt zu werden. Unter Bezugnahme auf 1 und 4 umfaßt die wegwerfbare
Patrone 100 einen ersten Hohlraum 200, der eine
Kopplungseinrichtung 120 an einem Ende zur Aufnahme und
zum Zusammenfügen
mit der Sammelvorrichtung 20 aufweist, während das andere
Ende an einem Luftsegment 212 endet. Ein Kanal 228 führt von
dem Luftsegment 212 an den Fühlanordnungen 66 vorbei
zu einem zweiten Hohlraum 250, der als Senke dient. Ein
dritter Hohlraum 260 dient als Luftblase. Wenn die Luftblase 260 entlastet
wird, wird Luft durch einen zweiten Kanal 234 zu einer Öffnung in
der Kopplungseinrichtung 120 gedrückt. Der erste Hohlraum 200 weist
eine zylindrische Öffnung
auf, die darin umschlossen ist und die mit einem zweiten Dichtungselement 35 (2) der Sammelvorrichtung 20 zusammenwirkt.
Nachdem die Sammel vorrichtung 20 in die Patrone 100 eingesetzt
worden ist, wird eine zweite luftdichte Beziehung zwischen der zylindrischen Öffnung und
dem zweiten Dichtungselement 35 gebildet.
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Die
Kopplungseinrichtung 120 der Patrone umfaßt eine
kreisförmige Öffnung 130,
die das offene Ende der Verschlußkappe 26 zur Bildung
der ersten luftdichten Beziehung aufnehmen kann, U-förmige Schlitze 128, 129,
die sich außerhalb
der kreisförmigen Öffnung 130 befinden
und nach innen in entgegengesetzten Richtungen rechtwinklig zur
Achse der kreisförmigen Öffnung 130 vorstehen
und mit dem ersten und dem zweiten Flansch 28, 29 zusammenwirken,
um die Sammelvorrichtung 20 in der Kopplungseinrichtung 120 zu
befestigen, eine erste Öffnung 135,
durch die sich das Einführende 39 der Sammelvorrichtung 20 bewegt,
um in den ersten Hohlraum 200 einzutreten, und eine zweite Öffnung 140,
durch die Luft, die aus dem Entlasten der Luftblase 260 stammt,
strömt.
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Bei
Benutzung setzt eine zur Blutentnahme berechtigte Person, die die
Verschlußkappe 26 hält, das
Einführende 39 einer
gefüllten
Sammelvorrichtung 20 in die erste Öffnung 135 der Kopplungseinrichtung 120 ein.
Wenn die Einrichtung eingesetzt ist, sollte die Fluchtung der Flansche 28, 29 um
90° gegenüber der
Fluchtung der U-förmigen
Schlitze 128, 129 versetzt sein. Das Kapillarrohr 23 tritt
in den ersten Hohlraum 200 der Patrone 100 ein
und wird entlang desselben geführt.
Das Einsetzen der Sammelvorrichtung 20 in die Patrone 100 endet,
wenn das offene Ende der Verschlußkappe 26 auf die
Kopplungseinrichtung 120 trifft und in die kreisförmige Öffnung 130 eintritt.
Die Kappe wird in einer der Richtungen um 90°gedreht. Wenn die Kappe gedreht
wird, ergreifen die Flansche 28, 29 die U-förmigen Schlitze 128, 129,
um die Sammelvorrichtung 20 an der Patrone 100 zu
befestigen. Das erste Dichtungselement 30 um die Verschlußkappe 26 herum
bildet die erste luftdichte. Beziehung zwischen der Verschlußkappe 26 und
der kreisförmigen Öffnung 130,
wenn die Verschlußkappe 26 in
der Kopplungseinrichtung 120 befestigt wird. Das zweite
Dichtungselement 35 um das Kapillarrohr 23 herum
und der Kapillarrohrhalter 21 bilden die zweite luftdichte
Beziehung zwischen dem Kapillarrohr 23 und dem ersten Hohlraum 200.
Die erste und die zweite luftdichte Beziehung, die Speicherkammer 24 und
die Kopplungseinrichtung 120 schaffen ein abgedichtetes
Volumen innerhalb der Verschlußkappe 26.
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Nachdem
die Verschlußkappe 26 an
der Patrone 100 befestigt und das abgedichtete Volumen geschaffen
ist, setzt die zur Blutabnahme berechtigte Person die Patrone 100 mit
der Sammelvorrichtung 20 in den Handleser der Fühlvorrichtung
ein. Der Handleser führt
die notwendigen Arbeitsgänge durch,
um die Sensoren zu kalibrieren und sie zur Durchführung der
gewünschten
Messungen vorzubereiten.
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Wenn
die Sensoren kalibriert und vorbereitet sind, Messungen durchzuführen, wird
die Luftblase 260 in der Patrone 100 entlastet.
Ein vorbestimmtes Luftvolumen aus der Luftblase 260 wird
durch den zweiten Kanal 234 herunter, durch die zweite Öffnung 140 hindurch
und in das abgedichtete Volumen hinein gedrückt. Die gedrückte Luft
schafft einen positiven Druckgradienten in dem abgedichteten Volumen. Der
positive Druckgradient drückt
die Flüssigkeitsprobe,
um das Einführende 39 des
Kapillarrohrs 23 am Luftsegment 212 vorbei über die
Sensoren zu verlassen, wo Messungen durchgeführt werden (Luft aus dem Luftsegment 212,
die über
die Sensoren vor der Flüssigkeitsprobe
gedrückt
wird, sorgt für
ein überlegenes
Waschen der Sensoren).
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Alternative
Ausführungsformen
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Die
vorstehend angegebene, beispielhafte Ausführungsform sammelt Flüssigkeitsproben
in dem Kapillarrohr 23 durch Kontaktieren seines Einführendes 39 mit
einer Ansammlung von Flüssigkeit oder
durch Füllen
der Speicherkammer 24 mit einer spritzenartigen Vorrichtung.
Alternative Ausführungsformen,
die in Kombination mit den Blutsammelanordnungen verwendet werden,
die von der medizinischen Industrie zum Sammeln von Blutproben verwendet
werden, werden zusätzlich
von dieser Erfindung ins Auge gefaßt. Ein Blutsammelsystem vom Vacutainer®-Typ
ist eine solche bekannte Anordnung. Im allgemeinen besteht das System
aus einem Gehäuse,
einer ersten Nadelkanüle,
die zum Einführen in
einen Patienten geeignet ist, und einer zweiten Nadelkanüle an dem
entgegengesetzten Ende des Gehäuses,
die für
das Eindringen in einen evakuierten Behälter zum Sammeln einer Blutprobe
geeignet ist. Der evakuierte Behälter
weist an einem Ende einen wiederverschließbaren, durchdringbaren Stöpsel auf. Der
evakuierte Behälter
gleitet derart in das Gehäuse,
daß die
zweite Nadelkanüle
den durchdringbaren Stöpsel
durchdringt, was einen negativen Druckgradienten bewirkt, um die
Flüssigkeitsprobe
aus dem Patienten durch die Gehäuseanordnung
zu ziehen, um sie in dem evakuierten Behälter zu sammeln.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung, die in Kombination mit einem Blutsammelsystem vom
Vacutainer®-Typ
verwendet wird, ist in 5 gezeigt.
Diese Ausführungsform
der Sammelvorrichtung 300 umfaßt eine evakuierte Speicherkammer 324 mit
einem wiederverschließbaren,
durchdringbaren Stöpsel 315 an
einem Ende und einer durchstechbaren Dichtung 320 an dem
anderen Ende, ein Kapillarrohr 323 zum Zuführen der
Flüssigkeitsprobe in
die wegwerfbare Patrone und einen Kapillarrohrhalter 321,
der das Kapillarrohr 323 verschiebbar oberhalb des Einstichs
abstützt
und es durch den Einstich, die durchstechbare Dichtung 320 der
evakuierten Speicherkammer 324 führt, um die Flüssigkeitsprobe
aufzunehmen.
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Die
Speicherkammer 324 ist ein einstückiger Teil einer Verschlußkappe 326,
die mit der Kopplungseinrichtung 120 in der Patrone 100 zusammenwirkt,
um die Sammelvorrichtung 300 in der Patrone 100 zu
befestigen. Die Verschlußkappe 326 umfaßt einen
im wesentlichen zylindrischen Körper,
der einen wiederverschließbaren,
durchdringbaren Stöpsel 315 an
einem Ende und ein offenes Ende an dem anderen Ende aufweist. Die
durchstechbare Dichtung 320 ist an einer Leiste 337 um
den Innenumfang der Verschlußkappe 326 herum
befestigt. Die durchstechbare Dichtung 320 ist vorzugsweise
aus einem durchstechbaren Material hergestellt, das ein adäquates Vakuum
während
der erwarteten Standzeit der Vorrichtung aufrechterhalten kann,
wie einer Polymerlaminataluminiumfolie. Die durchstechbare Dichtung 320 ist
an der Leiste 337 mittels herkömmlicher Heißsiegelungs-
oder Verklebungsverfahren befestigt. Die durchstechbare Dichtung 320 sorgt
für eine
luftdichte Abdichtung, die relativ leicht zu durchstechen ist. Die
Luft in dem Bereich zwischen der durchstechbaren Dichtung 320,
dem durchdringbaren Stöpsel 315 und
dem zylindrischen Körper
der Verschlußkappe 326 wird
evakuiert, um die evakuierte Speicherkammer 324 zu bilden.
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Der
Kapillarrohrhalter 321 umfaßt eine Hülse 333 und ein Trägerelement 312.
Die Hülse 333 ist oberhalb
der durchstechbaren Dichtung 320 entlang der Achse der
Verschlußkappe 326 durch
das Trägerelement 312 abgestützt. Das
Trägerelement 312 steht
nach außen
von der Hülse 333 rechtwinklig
zur Achse der Verschlußkappe 326 vor
und ist an den Wänden
der Verschlußkappe 326 oberhalb
der durchstechbaren Dichtung 320 angebracht. Das Kapillarrohr 323,
das eng innerhalb der Hülse 333 sitzt, ist
verschiebbar entlang der Achse der Verschlußkappe 326 durch den
Kapillarrohrhalter 321 oberhalb der durchstechbaren Dichtung 320 abgestützt.
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Ähnlich wie
die vorstehend beschriebene und in 1 bis 4 gezeigte, beispielhafte
Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
diese Ausführungsform
der Sammelvorrichtung 300 Flansche 328, 329, die
mit Schlitzen 128, 129 in der Kopplungseinrichtung 120 zusammenwirken,
um die Sammelvorrichtung 300 an der Patrone 100 zu
befestigen, erste und zweite Dichtungselemente 330 und 335,
die eine erste luftdichte Beziehung zwischen der Verschlußkappe 326 und
der kreisförmigen Öffnung 130 einerseits und
eine zweite luftdichte Beziehung zwischen dem Kapillarrohr 323 und
dem ersten Hohlraum 200 andererseits schaffen.
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Die
zur Entnahme von Blut berechtigte Person führt die erste Nadelkanüle eines
Blutsammelsystems vom Vacutainer®-Typ
in ein Blutgefäß eines Patienten
ein. Nachdem das Blutsammelsystem vom Vacutainer®-Typ
erfolgreich in das Blutgefäß des Patienten
eingeführt
worden ist, wird die evakuierte Speicherkammer 324 mit
einer Flüssigkeitsprobe durch
Einführen
in das Blutsammelsystem gefüllt. Die
zweite Nadelkanüle
durchdringt den durchdringbaren Stöpsel 315 der evakuierten
Speicherkammer 324, wodurch ein negativer Druckgradient
dazu veranlaßt
wird, eine Flüssigkeitsprobe
aus dem Patienten durch die Gehäuseanordnung
zu ziehen, damit sie sich in der evakuierten Speicherkammer 324 sammelt.
Die Sammelvorrichtung 300 wird aus dem Blutsammelsystem
vom Vacutainer®-Typ
ohne die Gefahr des Verschüttens
der Probe aufgrund des wiederverschließbaren, durchdringbaren Stöpsels 315 entfernt.
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Nachdem
die evakuierte Speicherkammer 324 ordnungsgemäß gefüllt worden
ist, wird die Sammelvorrichtung 300 in die Kopplungseinrichtung 120 durch
Einsetzen des Einführendes 339 des
Kapillarrohrs 323 in die erste Öffnung 135 der Kopplungseinrichtung 120 eingeführt, bis
das offene Ende der Verschlußkappe 326 in
die kreisförmige Öffnung 130 eintritt.
Die Flansche 328, 329 ergreifen die Schlitze 128, 129 der
Kopplungseinrichtung 120, um die Sammelvorrichtung 300 an
der Patrone 100 zu befestigen. Die Einführung der Flüssigkeitssammelvorrichtung 300 mit
einer gefüllten
Speicherkammer 324 in die Patrone drückt das Probenende des Kapillarrohrs 323 nach
unten, um die durchstechbare Dichtung 320 zu durchstechen,
um die Flüssigkeitsprobe
zu kontak tieren. Nach dem Druckausgleich wird die Flüssigkeitsprobe
mittels Kapillarwirkung in das Kapillarrohr 323 gezogen.
Es sollte Sorge dafür
getragen werden, sicherzustellen, daß die durchstechbare Dichtung 320 keine
luftdichte Beziehung um das Kapillarrohr 323 herum bildet,
nachdem sie durchstochen worden ist. Eine alternative Lösung wird
unter Verwendung eines Kapillarrohrs 323 mit einem erweiterten
Probenende realisiert, das einen Durchstich mit einem Durchmesser
erzeugt, der größer ist als
der Durchmesser des Kapillarrohrs 323. Eine zweite Alternative
wird durch Schütteln
des Kapillarrohrs 323 nach Durchstechen der Dichtung 320 realisiert.
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Das
Neigen der Sammelvorrichtung 300 derart, daß sich die
Achse des Kapillarrohrs 323 der Waagerechten nähert, hilft
beim Füllen
des Kapillarrohrs 323 mit der Flüssigkeitsprobe.
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Ein
abgedichtetes Volumen wird durch die erste und die zweite luftdichte
Beziehung, die Speicherkammer 324, den wiederverschließbaren,
durchdringbaren Stöpsel 315 und
die Kopplungseinrichtung 120 geschaffen. Wenn die Sensoren
der Fühlvorrichtung
kalibriert und zur Durchführung
von Messungen vorbereitet sind, wird die Luftblase 260 entlastet,
wodurch ein positiver Druckgradient in dem abgedichteten Volumen
geschaffen wird. Der positive Druckgradient drückt die Flüssigkeitsprobe, damit sie das
Einführende 39 des
Kapillarrohrs 323 an dem Kapillarbruch vorbei über die
Sensoren verläßt, wo Messungen
durchgeführt
werden.
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Subkutane
Spritzen werden auch üblicherweise
zum Sammeln von Körperflüssigkeitsproben verwendet.
Die Spritze besteht im allgemeinen aus einem hohlen Zylinder, der
mit einem Kolben und einer Nadelkanüle ausgestattet ist. Typischerweise
ist die Nadelkanüle
an den Spritzenzylinder mittels eines Luer-Anschlußstücks angebracht. Ein Aufnahme-Luer-Anschlußstück an der
Basis der Nadelkanüle
wirkt mit einem Einsteck-Luer-Anschlußstück an dem
vorderen Ende des Zylinders zusammen, um die Nadelkanüle an dem
Zylinder zu befestigen. Die Nadelkanüle wird bei vollständig heruntergedrücktem Kolben
in einen Patienten eingeführt.
Wenn der Kolben aus dem Zylinder abgezogen wird, wird eine Flüssigkeitsprobe
durch die Nadelkanüle
in den hohlen Zylinder gezogen.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung, die in Kombination mit einem Spritzenblutsammelsystem
verwendet wird, ist in 7a und 7b gezeigt. Diese Ausführungsform
der Sammelvorrichtung 400 umfaßt eine Speicherkammer 424 mit
einem daran angebrachten Aufnahme-Luer-Anschlußstück 415, die eine Flüssigkeitsprobe
von einer Spritze aufnehmen kann, ein Kapillarrohr 423 zum
Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe
und zum Zuführen der
Probe in die Patrone 100 und einen Kapillarrohrhalter 421 zum
Abstützen
eines Endes (des Probenendes 416) des Kapillarrohrs durch
eine Öffnung
in der Speicherkammer 424, um die Flüssigkeitsprobe mittels Kapillarwirkung
aufzuziehen.
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Die
Speicherkammer 424 ist ein einstückiger Teil einer Verschlußkappe 426,
die mit einer Kopplungseinrichtung 120 in der Patrone zusammenwirkt, um
die Sammelvorrichtung in der Patrone 100 zu befestigen.
Die Verschlußkappe 426 umfaßt einen
im wesentlichen zylindrischen Körper,
der an einem Ende ein Aufnahme-Luer-Anschlußstück 415 und an dem
anderen ein offenes Ende aufweist. Eine Barriere 420 ist
zwischen dem Luer-Anschlußstück 415 und dem
offenen Ende der Verschlußkappe 426 angeordnet,
um die Speicherkammer 424 zu umschließen. Eine erste Öffnung 440 und
eine zweite Öffnung 445 gehen
durch die Barriere 420.
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Der
Kapillarrohrhalter 421 besteht aus einer Hülse 433 und
einem Trägerelement 412.
Die Hülse 433 wird
oberhalb der Barriere 420 entlang der Achse der Verschlußkappe 426 durch
das Trägerelement 412 abgestützt. Das
Trägerelement 412 steht
von der Hülse
rechtwinklig zur Achse der Verschlußkappe 426 nach außen vor
und ist an den Wänden
der Verschlußkappe 426 oberhalb
der Barriere 420 angebracht. Das Kapillarrohr 423,
das eng innerhalb der Hülse 433 sitzt,
ist entlang der Achse der Verschlußkappe 426 durch den
Kapillarrohrhalter 421 abgestützt. Das Probenende 416 des
Kapillarrohrs 423 geht durch die erste Öffnung 440 in der
Barriere 420 und tritt in die Speicherkammer 424 ein.
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Ähnlich wie
die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
umfaßt
diese Ausführungsform
der Sammelvorrichtung 400 Flansche 428, 429,
die mit Schlitzen 128, 129 in der Kopplungseinrichtung 120 zusammenwirken,
um die Sammelvorrichtung 400 an der Patrone 100 zu
befestigen, erste und zweite Dichtungselemente 430 und 435,
die eine erste luftdichte Beziehung zwischen der Verschlußkappe 426 und
der kreisförmigen Öffnung 130 einerseits
und eine zweite luftdichte Beziehung zwischen dem Kapillarrohr 423 und
dem ersten Hohlraum 200 andererseits schaffen.
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Bei
Benutzung wird die Nadelkanüle,
nachdem eine Flüssigkeitsprobe
in dem hohlen Zylinder der Spritze gesammelt worden ist, nach Freigeben der
Luer-Anschlußstückverbindung
zwischen dem Zylinder und der Nadel weggeworfen. Die Aufnahme-Luer-Anschlußstückverbindung 415,
die an der Speicherkammer angebracht ist, wird mit dem Einsteck-Luer-Anschlußstück an dem
vorderen Ende des Zylinders zusammengefügt, um die Kammer an dem Zylinder
zu befestigen. Der Kolben der Spritze wird heruntergedrückt und
die Flüssigkeitsprobe
wird durch das Probenende 416 in das Kapillarrohr 423 und
durch die zweite Öffnung 445 in
die Speicherkammer 424 injiziert. Die Spritze wird nach
dem Füllen
des Kapillarrohrs von der Sammelvorrichtung durch Abschrauben des
Luer-Anschlußstücks 415 abgenommen.
Eine Einsteck-Luer-Anschlußstückkappe 450 wird
mit dem Aufnahme-Luer-Anschlußstück der Speicherkammer
zusammengefügt,
um die Öffnung 444 zu
umgeben und abzudichten, durch die die Flüssigkeitsprobe in die Speicherkammer 424 eingetreten
ist. Das Neigen der Sammelvorrichtung 400 derart, daß sich die Achse
des Kapillarrohrs 423 der Waagerechten nähert, hilft
beim Füllen
des Kapillarrohrs 423 mit der Flüssigkeitsprobe.
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Ähnlich wie
bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird, wenn die
Flüssigkeitsprobe
das Kapillarrohr 423 gefüllt hat, die gefüllte Sammelvorrichtung 400 in
die Kopplungseinrichtung 120 durch Einsetzen des Einführendes 439 des
Kapillarrohrs 423 in die erste Öffnung 135 der Kopplungseinrichtung 120 eingeführt, bis
das offene Ende der Verschlußkappe 426 in
die kreisförmige Öffnung 130 eintritt.
Die Flansche 428, 429 ergreifen die Schlitze 128, 129 der
Kopplungseinrichtung 120, um die Sammelvorrichtung 400 an
der Patrone 100 zu befestigen. Das abgedichtete Volumen
wird durch die erste und die zweite luftdichte Beziehung, die Verschlußkappe 426,
die Einsteck-Luer-Anschlußstückkappe 450 und
die Kopplungseinrichtung 120 geschaffen. Wenn die Sensoren
der Fühlvorrichtung
kalibriert und zur Durchführung
von Messungen vorbereitet sind, wird die Luftblase 260 entlastet.
Luft aus der Luftblase wird den zweiten Kanal 234 hinunter, durch
die zweite Öffnung 140 und
in die Verschlußkappe 426 hinein
gedrückt.
Luft strömt
durch die zweite Öffnung 445 in
der Barriere 420 in die Speicherkammer 424, was
einen positiven Druckgradienten erzeugt. Der positive Druckgradient
drückt
die Flüssigkeitsprobe,
damit diese das Einführende 439 des
Kapillarrohrs 423 an dem Kapillarbruch vorbei über die
Sensoren verläßt, wo Messungen
durchgeführt
werden.
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9 und 10 zeigen perspektivische und Schnittansichten
eines Adapters.
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Der
Adapter 500 ist vorgesehen, um mit der Ausführungsform
der in 1 bis 3 gezeigten Sammelvorrichtung 20 zusammenzuwirken,
um eine Flüssigkeitsprobe
in der Sammelvorrichtung 20 direkt aus einem Patienten
mittels einer Nadelkanüle 550 zu
sammeln. Der Adapter 500 umfaßt einen Körper 510 mit einer
Durchgangsbohrung 505 mit einem Innen durchmesser, der geringfügig größer als
der Außendurchmesser
der Kombination aus Kapillarrohr 23 und Kapillarrohrhalter 21 ist.
Der Adapter umfaßt auch
eine Kopplungseinrichtung 520, die der vorstehend beschriebenen
und in 4 gezeigten Kopplungseinrichtung
mit einer kreisförmigen Öffnung 530,
die das offene Ende der Verschlußkappe 26 aufnehmen
kann, U-förmigen
Schlitzen 528, 529, die mit dem ersten und dem
zweiten Flansch 28, 29 der Sammelvorrichtung 20 zur
Befestigung der Sammelvorrichtung an dem Adapter 500 zusammenwirken, und
einer Öffnung 535,
durch welche das Einführende 39 der
Sammelvorrichtung 20 geführt wird, um in ein Ende der
Durchgangsbohrung 505 des Adapters 500 einzutreten,
im wesentlichen gleich ist. Ein Einsteck-Luer-Anschlußstück 540 ist um das
andere Ende der Durchgangsbohrung herum ausgebildet, das mit einem
Aufnahme-Luer-Anschlußstück 555 an der
Basis einer Nadelkanüle
zusammengefügt
werden kann.
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Bei
Benutzung wird das Einführende 39 einer leeren
Sammelvorrichtung 20 durch die Öffnung 535 der kreisförmigen Öffnung 530 eingesetzt
und entlang der Durchgangsbohrung 505 des Adapters 500 geführt. Das
Einsetzen der Sammelvorrichtung 20 in den Adapter 500 endet,
wenn das offene Ende der Verschlußkappe 26 die kreisförmige Öffnung 530 ergreift.
Die Kappe 26 wird um 90° in
einer der Richtungen gedreht. Wenn sich die Kappe 26 dreht,
ergreifen die Flansche 28, 29 die U-förmigen Schlitze 528, 529, um
die Sammelvorrichtung 20 an dem Adapter 500 zu
befestigen. Das Aufnahme-Luer-Anschlußstück 555 einer
Nadelkanüle 550 ist
mit dem Einsteck-Luer-Anschlußstück 540 zusammengefügt. Das
Einführende 39 des
Kapillarrohrs 23 ist mit dem hinteren Ende der Nadelkanüle 550 verbunden.
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Eine
zur Blutentnahme berechtigte Person führt die Nadelkanüle 550 der
verriegelten Sammelvorrichtung 20, des Adapters 500 und
der Nadelkanüle 550 in
ein arterielles Blutgefäß ein. Sofort
nach dem Eindringen der Nadelkanüle 550 drückt der
arterielle Druck eine Blutprobe durch die Nadelkanüle 550 in
das Einführende 39 des
Kapillarrohrs 23, wodurch die Sammelvorrichtung 20 gefüllt wird.
Eine Entlüftungsöffnung 545,
die einen Luftkanal durch den Körper
des Adapters 500 umfaßt,
gestattet es, daß Luft,
die aus der Speicherkammer durch das Einführen der Flüssigkeitsprobe verlagert wird,
aus der Speicherkammer der Sammelvorrichtung 20 austritt. Wenn
die Sammelvorrichtung 20 gefüllt ist, wird die Vorrichtung
entfernt. Die Verschlußkappe 26 wird wieder
um 90° gedreht,
um die Flansche 28, 29 aus den Schlitzen 528, 529 zu
lösen.
Das Kapillarrohr 23 wird aus der Durchgangsbohrung 505 des
Adapters 500 herausgezogen. Der Adapter / die Nadelkanüle kann
weggeworfen werden und die Sammelvorrichtung 20 ist zur
Analyse durch die Fühlvorrichtung
bereit.
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Während die
Erfindung im Zusammenhang mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde,
ist ersichtlich, daß für Fachleute
angesichts der vorstehenden Beschreibung zahlreiche Abänderungen
der Erfindung offensichtlich sind.