專利名稱：用于血液凝固測量和測試的基于杯的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量和測試血液凝固的裝置和方法。更特別是，本發(fā)明涉及 一種用于血液凝固測量和測試的基于杯的裝置，它有自動體積的血液試樣充裝能力。
背景技術(shù)：
很多人獲取抗凝血劑以便維持他們血液的治療凝固時間。根據(jù)個人情況，抗凝血 劑的峰值抗凝血效果可能延遲多個小時和/或多天，且在峰值后該效果的持續(xù)時間還可以 維持另外4至5天。因此，獲取抗凝血劑的人密切監(jiān)測他們的血液凝固時間將很重要，這樣， 他們可以監(jiān)測和調(diào)節(jié)獲取的抗凝血劑的量。確定人的血液中的有效抗凝血劑量的普通方式是進行凝血素時間(PT)測試。PT 測試將測量血液試樣多長時間凝結(jié)。因此，在血液中的抗凝血或止血的水平直接與形成血 凝塊所需的時間長度成比例。已經(jīng)有很多裝置和設備用于進行凝固時間測量和測試。一些裝置為便攜式和 足夠簡單，以便由人們在他或她的家中操作。這種裝置的實例在美國專利5534226中公 開，該美國專利 55；34226 的標題為 “PORTABLE TEST APPARATUS AND ASSOCIATED METHOD OFPERFORMING A BLOOD COAGULATION TEST”，授予 Gavin 等，并轉(zhuǎn)讓給 hternational Technidyne Corporation (本申請的受讓人)。該專利中所述的裝置包括一次性杯和測試 裝置。在操作時，血液試樣置于杯的杯狀供給儲存器中，該血液試樣吸入杯中，并測量血液 試樣的凝固時間。與這種裝置相關(guān)聯(lián)的問題是，吸入杯內(nèi)用于測量和測試的血液試樣的體積由測試 裝置和試樣杯除去技術(shù)來控制。而且，杯狀供給儲存器可能使用麻煩。因此，需要一種用于測量和測試血液凝固的改進裝置。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述的杯用于血凝塊檢測儀器。該杯包括血液試樣接收器進口和槽道結(jié)構(gòu)， 該槽道結(jié)構(gòu)包括至少一個測試槽道，用于進行血液凝結(jié)時間測量；取樣槽道，該取樣槽道 與血液試樣接收器進口和該至少一個測試槽道連通；廢物槽道，該廢物槽道與取樣槽道連 通；以及通氣開口，該通氣開口與取樣槽道連通。至少取樣槽道和廢物槽道各自有親水性的 至少一個表面部分、涂層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。取樣槽道和它的至少一個親 水性表面部分、通氣開口以及廢物槽道和它的至少一個親水性表面部分共同作用，以便自 動地將沉積在血液接收器進口處的所需體積血液試樣吸入取樣槽道中。更具體地說，在血 液凝塊檢測儀器、杯的至少一個測試槽道和超過杯的通氣開口延伸的取樣槽道部分內(nèi)壓縮的空氣與廢物槽道共同作用，以便使得血液試樣的前邊緣從血液接收器進口吸入取樣槽道 中，以便在取樣槽道內(nèi)拉回和露出血液凝塊檢測儀器的光學傳感器。當血液拉回以便露出 光學傳感器時在取樣槽道中的血液試樣的體積等于所需體積。光學傳感器的露出起動血液 凝塊檢測儀器的泵模塊，該泵模塊將所需體積的血液試樣吸入至少一個測試槽道中。
這里所述的裝置用于測量血液凝結(jié)時間。該裝置包括血液凝塊檢測儀器和用于 該血液凝塊檢測儀器的杯。血液凝塊檢測儀器包括泵模塊和至少一個壓力傳感器。杯包 括血液試樣接收器進口 ；槽道結(jié)構(gòu)，該槽道結(jié)構(gòu)包括用于執(zhí)行血液凝結(jié)時間測量的至少 一個測試槽道、與血液試樣接收器進口和至少一個測試槽道連通的取樣槽道以及與取樣槽 道連通的廢物槽道；以及通氣開口，該通氣開口與取樣槽道連通。至少取樣槽道有親水性的 至少一個表面部分、涂層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。具有親水性的至少一個表面 部分的取樣槽道、通氣開口和廢物槽道共同作用，以便將所需體積的、沉積在血液接收器進 口處的血液試樣自動吸入取樣槽道中，當血液凝塊檢測儀器的泵模塊驅(qū)動時，所需體積的 血液試樣吸入至少一個測試槽道中。該杯的該至少一個測試槽道、泵模塊和凝塊檢測儀器 的至少一個壓力傳感器共同作用，以便在所需體積的血液試樣上執(zhí)行血液凝結(jié)時間測量。
這里還介紹了 一種血液凝塊檢測儀器，用于自動測量包含在杯的測試槽道中的血 液試樣的血液凝結(jié)時間。血液凝塊檢測儀器包括用于與杯的測試槽道連通的泵模塊；壓力 傳感器；以及中心處理單元。中心處理單元執(zhí)行指令，用于以壓力交替方式操作泵模塊，該 泵模塊在杯的測試槽道中來回泵送血液試樣。在凝塊形成過程中，血液試樣的粘性增加，并 使得泵模塊的泵壓力在經(jīng)過一段時間后增加。中心處理單元還執(zhí)行指令，用于當泵模塊在 壓力交替模式中開始操作時從壓力傳感器獲得基線泵壓力；經(jīng)過一段時間后從壓力傳感器 獲得另外的泵壓力；確定在各附加泵壓力和基線泵壓力之間的泵壓力差值；使得各泵壓力 差值與預定界限值比較；以及當泵壓力差值超過預定界限值時指示血液試樣的血液凝結(jié)時 間，指示的血液凝結(jié)時間包括在測量用于確定超過預定界限值的泵壓力差值的附加泵壓力 和測量基線泵壓力之間延續(xù)的持續(xù)時間。


圖1是基于杯的、用于測量血液凝固或凝結(jié)時間的裝置的一個實施例的示意圖。圖2A是一次性杯的一個實施例的示意平面圖。圖2B是穿過圖2A的線2B-2B的剖視圖。圖2C是穿過圖2A的線2C-2C的剖視圖。圖3A是圖2A中所示的一次性杯的血液試樣測試部分的放大圖。圖;3B是穿過圖3A的線!3B-3B的剖視圖。圖4是圖2A中所示的一次性杯的體積血液取樣部分的放大圖。圖5是壓力型面和凝塊檢測的曲線圖。圖6A是一次性杯的另一實施例的示意平面圖。圖6B是一次性杯的還一實施例的示意平面圖。圖7A是一次性杯的還一實施例的透視圖。圖7B是圖7A中的包圍區(qū)域7B的放大圖。圖7C是穿過圖7B中的線7C-7C的剖視圖。
在各個附圖中，相同參考標號和標記表示相同元件。
具體實施例方式參考圖1，圖中表示了用于測量血液凝固或凝結(jié)時間的、基于杯的裝置10的一個 實施例的示意圖。該裝置10大致包括一次性杯100和血凝塊檢測儀器200。該裝置10可 以用于測量血液凝固時間，即通過將一個血液試樣(整個血液或血漿)沉積在一次性杯100 的特定位置上，并使得一次性杯100與凝塊檢測儀器200操作連接。杯100自動地選擇或 使得杯自身充裝有所需體積的血液試樣(用于測試)，該血液試樣沉積在杯100的特定位 置處。凝塊檢測儀器200有利于使得血液試樣在杯100內(nèi)與凝結(jié)劑自動混合，并自動測量 在一次性杯100內(nèi)與凝結(jié)劑混合的選定體積血液試樣的凝結(jié)時間，且它并不與血液試樣接 觸。在完成測量后，杯100可以從凝塊檢測儀器200上脫開或取出并處理掉。因為凝塊檢 測儀器200并不與血液試樣接觸，因此在凝塊檢測儀器200不進行消毒或其它清潔的情況 下，另一杯100可以與凝塊檢測儀器200操作連接，用于測量另一血液試樣。還參考圖1，凝塊檢測儀器200包括氣動泵模塊210 ；馬達220，用于驅(qū)動泵模塊 210 ；多個管230，這些管230從泵模塊210伸出，用于與杯100氣動連接；壓力傳感器M0， 該壓力傳感器240與各管230相連，用于測量該管230內(nèi)的氣動壓力；以及光學傳感器250， 用于光學檢測杯100中的取樣槽道。在一個實施例中，光學傳感器250包括但不局限于LED/ 光傳感器。凝塊檢測儀器200還包括(但不局限于)控制處理單元^O(CPU)，該控制處理 單元260通過從光學傳感器250接收的信號來執(zhí)行指令，用于控制馬達220的操作，并因此 控制泵模塊210的操作，還根據(jù)由壓力傳感器240檢測的壓力來檢測凝結(jié)時間；顯示器(未 示出)，用于顯示測量的凝結(jié)時間或與測量相關(guān)的其它數(shù)據(jù)；存儲器270，用于儲存先前進 行的測量；以及按鈕、旋鈕和/或開關(guān)(未示出)，用于操作凝塊檢測儀器200、控制顯示器 和/或從存儲器270中獲取儲存的數(shù)據(jù)。下面參考圖2A-2C，圖中集中表示了一次性杯100的實施例的示意平面圖。杯100 包括基本平面形主體110，該主體110確定了大致平的頂部和底部表面111、112。杯主體 110通常由剛性、透明的憎水性或親水性塑料材料利用任意合適的形成方法(例如模制)來 制造。塑料憎水性材料可以包括但不局限于聚苯乙烯和聚四氟乙烯，而塑料親水性材料可 以包括但不局限于苯乙烯丙烯晴、丙烯晴苯乙烯丙烯酸。杯主體110也可以由其它類型的 剛性透明的憎水性或親水性材料來制造。杯主體Iio包括形成于它的底表面112中的開口 槽道結(jié)構(gòu)。開口槽道由不可拆卸地附接在杯本體Iio的底表面112上的薄基層120覆蓋和 密封。當杯主體110不由親水性材料制造或者由憎水性材料來制造時，槽道結(jié)構(gòu)的各槽道 的至少一個表面為親水性和/或有親水性涂層和/或有布置于其中的親水性插入件(例如 形成為管或襯墊，因此使得槽道完全或局部加襯)，這有利于杯100的自動充裝功能。在一個實施例中，至少薄基層120的頂表面121(即與杯本體110的底表面112接 觸的表面)為親水性或有親水性特征。基層120的頂表面121的親水性特征有利于使得所 需體積的選定血液試樣沉積在杯100上，用于由凝塊檢測儀器200來測量凝結(jié)時間。在其 它實施例中，所需體積的選定血液試樣通過由親水性材料形成杯本體110而實現(xiàn)。在一個實施例中，薄基層120為透明薄膜122，該透明薄膜122在一側(cè)涂覆有一透 明壓敏親水性粘接劑層12加。該親水性粘接劑層12 形成基層120的頂表面121，并將基層120不可拆卸地附接在杯本體110的底表面112上。在一個實施例中，透明薄膜122可 以包括透明聚酯材料。在可選實施例中，透明薄膜122由親水性材料制造。這樣的基層可以附接在杯本 體110的底表面112上(其中，基層120的頂表面121與杯本體110的底表面112匹配)， 且一層粘接劑施加在杯本體110的底表面112上。也可選擇，這樣的基層可以利用熱封方 法而附接在杯本體110的底表面112上。還參考圖2A-2C，形成于杯本體110的底表面中的槽道結(jié)構(gòu)大致包括取樣槽道 130、一個或多個測試槽道140以及至少一個廢物槽道150。取樣槽道130的第一端131與 形成于杯本體110的第一端或前端113中的試樣沉積區(qū)域160連通。在杯本體110的前端 113中的試樣沉積區(qū)域160和基層120的暴露底側(cè)部分形成血液試樣接收器和進口 161 (接 收器進口 161)，整個血液試樣沉積在該進口 161上。取樣槽道130在杯本體110的底表面 中從接收器進口 161縱向延伸，并在它的第二端與形成于杯本體110的底表面中的一個或 多個測試槽道140合并。圖2A-2C中所示的槽道結(jié)構(gòu)還包括跨接槽道170，該跨接槽道170恰好在接收器進 口 161的下游從取樣槽道130分支，并使得廢物槽道150與取樣槽道130流體連接。廢物 槽道150的末端與橫向穿過杯本體110形成的廢物槽道通氣孔151連通，該廢物槽道通氣 孔151使得由血液流入而從廢物槽道和跨接槽道150、170內(nèi)排出的“死”空氣排出至外部 環(huán)境中。廢物槽道通氣孔151在杯本體110的頂表面111處開口到外部環(huán)境，并由在杯本 體110的底表面處的基層120來關(guān)閉。圖2A-2C中所示的槽道結(jié)構(gòu)還包括通氣槽道180，該通氣槽道180在跨接槽道170 的下游從取樣槽道130分支。通氣槽道180與橫向穿過杯本體110形成的通氣開口 181連 通，該通氣開口 181使得由血液流入而從取樣和通氣槽道130、180中排出的“死”空氣排出 至外部環(huán)境中。通氣開口 181在杯本體110的頂表面111處開口到外部環(huán)境，并由在杯本 體110的底表面處的基層120來關(guān)閉。如圖2C中所示，形成于杯主體110的底表面112中的取樣槽道130(以及跨接槽 道、廢物槽道和通氣槽道170、150、180)有平滑的頂表面T和平滑的側(cè)表面S。取樣槽道 130(以及跨接槽道、廢物槽道和通氣槽道170、150、180)的底表面B由基層120的頂表面 121(例如親水性粘接劑層12 或親水性薄膜122的頂表面)形成，該頂表面121也是平滑 的。在一些實施例中，杯主體110由憎水性材料制造。在這樣的實施例中，取樣槽道、 通氣槽道、跨接槽道和廢物槽道130、180、170和150各自包括至少一個這樣的表面，該表面 為親水性，和/或具有親水性涂層，和/或有布置于其中的親水性插入件，這有利于杯100 的自動試樣定尺寸的功能。在其它實施例中，杯主體110由親水性材料制造。在這樣的實施例中，一個或多個 測試槽道140各自包括至少一個這樣的表面，該表面為憎水性，和/或有憎水性涂層，和/ 或有布置于其中的憎水性插入件，杯100并不需要在該表面執(zhí)行自動充裝或試樣定尺寸的 功能。由杯100選擇的、用于由凝塊檢測儀器200測量的所需體積血液試樣從沉積在接 收器進口 161上的血液試樣中獲得。該體積的大小由取樣槽道130的有效體積來確定。取樣槽道130的有效體積由取樣槽道130的寬度、取樣槽道130的高度和取樣槽道130的長 度(當從接收器進口 161附近的點A至通氣槽道180附近的點B測量時)來確定。使得取 樣槽道130與廢物槽道150連接的跨接槽道170延遲廢物槽道150的充裝，直到取樣槽道 130完成充裝。延遲的持續(xù)時間由跨接槽道170和廢物槽道150的相交部分I以及跨接槽 道170的長度和相對于廢物槽道150的截面面積(CSA)的跨接槽道的截面面積來控制，這 保證來自沉積在接收器進口 161上的血液試樣的血液在吸入廢物槽道150內(nèi)之前吸入取樣 槽道130中。延遲時間由跨接槽道170的截面面積和長度來確定。延遲的持續(xù)時間可以通 過延長跨接槽道170和/或減小相對于廢物槽道的截面面積的跨接槽道170的截面面積 (寬度和高度)以便增加流過跨接槽道170的流阻而增加。因此，在自動血液試樣體積定 尺寸的過程中，跨接槽道170和廢物槽道150的相交部分I象電阻器一樣起作用。一旦血 液試樣施加或沉積在杯的接收器進口 161中，血液試樣基本同時進入取樣槽道130和跨接 槽道170。當血液試樣在取樣槽道130中向前運動時，它也填充跨接槽道170，然后在跨接 槽道170和廢物槽道150的相交部分I處停止。取樣槽道130繼續(xù)充裝，直到達到平衡狀 態(tài)。然后，在接收器進口 161中的剩余試樣將迫使血液試樣從跨接槽道170進入廢物槽道 150中。廢物槽道150的親水性力將拾取和吸走在接收器進口 161中剩余的血液試樣。在杯包括三個測試槽道140的一個實施例中，取樣槽道130的寬度為大約0. 055 英寸，高度為大約0. 014英寸，且長度為大約0. 9英寸；通氣槽道180的寬度為大約0. 010 英寸，高度為大約0. 012英寸，長度為大約0. 140英寸；跨接槽道170的寬度為大約0. 010 英寸，高度約為0. 012英寸，長度為大約0. 25英寸；且廢物槽道150的寬度為大約0. 066英 寸，高度為大約0. 014英寸，長度為大約2. 24英寸。這種杯的三個測試槽道140各自有大 約0. 030英寸的寬度和大約0. 010英寸的高度。外部兩個測試槽道各自的長度為大約1. 69 英寸，內(nèi)部測試槽道為大約1.634英寸。在杯的其它實施例中，取樣槽道、跨接槽道、廢物槽 道和測試槽道可以有其它合適的尺寸。圖6A表示了杯的另一實施例，該杯由參考標號300表示。杯300與圖2A中所示 的杯100基本相同，除了在取樣槽道和通氣開口之間延伸的通氣槽道由直接開口至取樣槽 道130中的通氣開口 381代替。圖6B表示了杯的另一實施例，該杯由參考標號400表示。杯400與圖2A中所示 的杯100基本相同，除了廢物槽道450與取樣槽道130直接連通，從而省略了跨接槽道。此 外，廢物槽道450包括恰好位于通向廢物槽道450的入口后面的一個或多個節(jié)流件452，該 節(jié)流件452用于延遲廢物槽道450的充裝。圖7A-7C集中表示了杯的還一實施例，該杯由參考標號500表示。杯500與圖2A 中所示的杯100基本相同，除了一個或多個開口測試槽道140形成于主體110的頂表面111 中，而不是在主體110的底表面112中，開口取樣槽道、通氣槽道、跨接槽道和廢物槽道130、 180、170、150形成于該底表面112中。另外，在杯主體110的頂表面111中的一個或多個打 開的測試槽道140由具有憎水特征的薄基層530來覆蓋和密封(例如，基層530包括憎水 性粘接劑涂層，或者為憎水性薄膜)，該薄基層530不可拆卸地附接在杯主體110的頂表面 111上，而在杯主體110的底表面112中的開口取樣槽道、通氣槽道、跨接槽道和廢物槽道 130、180、170、150由具有親水性特征的薄基層520來覆蓋和密封(例如，基層520包括親水 性粘接劑涂層，或者為親水性薄膜)，該薄基層520不可拆卸地附接在杯本體110的底表面上。如圖7B和7C中所示，取樣槽道103和通向一個或多個測試槽道140的進口 540相互 橫向偏移。形成于杯主體110的頂表面111中的連接槽道550有與取樣槽道103的末端連 通的第一端^Oa和與通向一個或多個測試槽道140的進口 540連通的第二端550b。連接 槽道550的第一端550a由親水性基層520覆蓋和密封。連接槽道550的其余部分(包括 它的第二端^Ob)由憎水性基層530覆蓋和密封。連接槽道550將由取樣槽道130精確收 集的一定體積血液試樣傳送給一個或多個測試槽道140。在一個實施例中，該一個或多個測試槽道140包括成燭臺形狀140m(在圖2A、3A、 4、6A和6B中可見)的一組分支的三個測試槽道140。該組燭臺形的測試槽道140m將選 定體積的血液均勻地分成三個單獨的血液試樣，從而使得杯100能夠用于進行至多三個不 同的血液測試。對于可以在杯中進行的血液測試的實例，見美國專利陽34226，該美國專 利 55342 的標題為 “PORTABLE TESTAPPARATUS AND ASSOCIATED METHOD OF PERFORMING ABL00D COAGULATION TEST，，，轉(zhuǎn)讓給hternational jTechnidyneCorporation(本申請的受 讓人)。美國專利55342 整個通過參引而加入本文。在杯100的另一實施例中，分支的組 可以包括兩個測試槽道140或超過三個測試槽道140。還參考圖2A、3A、4、6A和6B，各測試槽道140的末端或邊緣末端與穿過杯本體110 形成的驅(qū)動孔141連通。驅(qū)動孔141在杯本體110的頂表面112處開口至外部環(huán)境，并在 杯本體110的底表面處由基層120關(guān)閉。當杯100與凝塊檢測儀器200操作連接時，如圖1 中所示，從泵模塊210伸出的多個管230與杯本體110的一個或多個驅(qū)動孔141密封接合， 這樣，當杯100與凝塊檢測儀器200操作連接時，槽道結(jié)構(gòu)和凝塊檢測儀器200的氣動泵模 塊210形成氣動系統(tǒng)。下面參考圖3A和3B，形成于杯本體110的底表面中的各測試槽道140包括端部 部分142a，該端部部分14 具有平滑的頂壁、側(cè)壁和底壁(各測試槽道140的底壁由基層 120的平滑頂表面121而形成)，與取樣槽道、跨接槽道和廢物槽道130、170和150的頂壁、 側(cè)壁和底壁類似；以及中間部分142b，在該中間部分142b中，頂壁Tt和側(cè)壁&有紋理。在 一個非限定實施例中，紋理可以包括平壓花網(wǎng)狀線。在其它實施例中，一個或多個測試槽道 140的中間部分142b中的紋理可以只在頂壁上或者在一個或兩個側(cè)壁上。有紋理部分的長 度選擇成使得血液試樣BLD在測試過程中總是保持在測試槽道140的該部分中。用于激發(fā) 和加速血液凝結(jié)的脫水凝結(jié)促進劑(未示出)布置在各測試槽道140中(紋理位于該測試 槽道140處)。在各測試槽道140中的試劑可以相同或不同。因此，在一個實施例中，試劑 A可以在各測試槽道中。在另一實施例中，試劑A可以在兩個測試槽道中，試劑B可以在一 個測試槽道中。在還一實施例中，試劑A可以在多個測試槽道的一個中，試劑B可以在多個 測試槽道的一個中，且試劑C可以在多個測試槽道的一個中。當血液試樣吸入測試槽道140 中時，試劑脫水并與血液混合。各測試槽道140的有紋理壁提高了在杯的制造過程中試劑 在它上面的沉積，并提高了凝結(jié)測量敏感性，因為當測量血液試樣的凝結(jié)時間時，血液試樣 在其中往復運動或振蕩，如后面進一步所述。在可選實施例中，一個或多個測試槽道140的 有紋理中間部分可以由節(jié)流區(qū)域(未示出)代替，測試槽道140在該節(jié)流區(qū)域處變窄。下面將參考圖4更詳細地介紹杯100的自動體積充裝功能。在體積充裝之前，杯 100必須與凝塊檢測儀器200操作連接，這樣，從凝塊檢測儀器200的泵模塊210伸出的多 個管230與杯本體110的一個或多個驅(qū)動孔141密封嚙合，從而產(chǎn)生由杯100的槽道結(jié)構(gòu)和凝塊檢測儀器200的氣動泵模塊210形成的氣動系統(tǒng)，如圖1中所示。當血液試樣沉積 在杯100的接收器進口 161上時，自動體積充裝功能開始。血液試樣可以在穿刺手指之后 通過手指而沉積在接收器進口 161上，或者通過針頭、滴管、吸液管、毛細管或任意其它合 適的沉積裝置而沉積在接收器進口 161上。因為至少取樣槽道130的一部分為親水性，因 此由該部分的親水性產(chǎn)生力Fs，該力Fs首先將沉積在接收器進口 161上的血液試樣吸入 取樣槽道130中，直到整個通氣槽道180充滿。當血液BLD充滿取樣槽道130的該部分和 通氣槽道180時，在通氣槽道180以及取樣槽道130的、在接收器進口 161和通氣槽道180 之間延伸的部分中的死空氣通過通氣槽道180的通氣開口 181而通氣。吸入通氣槽道180 中的血液密封通氣開口 181。同時，跨接槽道的親水性力Fj將血液吸入跨接槽道中。一旦 通氣槽道180充滿，力Fs繼續(xù)將更多的血液從沉積在接收器進口 161上的血液試樣吸入取 樣槽道130中，這樣，在取樣槽道130中的血液BLD溢出通氣槽道180，并覆蓋凝塊檢測儀器 200的光學傳感器250，該光學傳感器250布置在取樣槽道130的部分或區(qū)域131的下面或 上面。溢出通氣槽道180的血液BLD壓縮包含在超過通氣槽道180延伸的取樣槽道130的 部分、測試槽道140和凝塊檢測儀器200的管230以及泵模塊210內(nèi)的死空氣體積，因為Fs > Fp，且Fw << Fs，其中，F(xiàn)p是壓縮的死空氣體積的壓力，F(xiàn)w是由廢物槽道150的至少一 部分(該部分為親水性)產(chǎn)生的親水性力。當其中達到平衡狀態(tài)Fs = Fp+Fw時，血液停止 朝著測試槽道140流入取樣槽道130中。在已經(jīng)達到平衡狀態(tài)后，由跨接槽道/廢物槽道相交部分I和跨接槽道170延遲 的血液到達廢物槽道150。廢物槽道150產(chǎn)生力Fw，該力Fw的增加值與在血液和親水性表 面之間的接觸線成比例，該力Fw首先將保留在接收器進口 161中的附加血液拉入廢物槽道 150中。當廢物槽道150由多余的血液試樣BLD填充時，在其中的并由進入的血液BLD而排 出的死空氣通過廢物槽道通氣孔151通向外部環(huán)境。一旦剩余血液試樣從接收器進口 161 吸出時，力Fw+Fp變得大于Fs，因此，在取樣槽道130中的血液BLD的前邊緣E開始朝著通 氣槽道180拉回。在取樣槽道130中的血液BLD的前邊緣E繼續(xù)通過力Fw+Fp拉回，并露出光學傳 感器250。在光學傳感器250露出時在取樣槽道130中的血液試樣BLD的體積是所需體積。 因此，凝塊檢測儀器200的泵模塊210直接由露出的光學傳感器250來起動，并將所需體積 的血液試樣BLD吸入測試槽道140中，這樣，血液試樣BLD布置在測試槽道140的有紋理部 分中。力Fw與力Fs的比率確定了試樣拉回速度。通常，更寬的廢物槽道150有更強的拉 回。在一個非限定實施例中，力Fw與力Fs的比率等于1.2。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當知道，上 述力可以通過杯本體110、基層120的材料特性、多個槽道的尺寸和/或幾何形狀而進行調(diào) 節(jié)。取樣槽道130的血液試樣溢出和拉回功能也可以通過在管230和凝塊檢測儀器200的 泵模塊210中的死空氣體積來調(diào)節(jié)和控制。下面將參考圖3A和5更詳細地介紹杯100的自動血液凝塊檢測功能。在泵模塊 210將血液試樣吸入杯100的一個或多個測試槽道140中之后，泵模塊210自動轉(zhuǎn)換至泵 送模式，在該泵送模式中，它在杯100的測試槽道140中交替產(chǎn)生正和負壓力。交替的正和 負壓力(泵壓力)使得血液試樣BLD橫過一個或多個測試槽道140的有紋理部分(或節(jié)流 區(qū)域)來回往復運動，從而使得血液試樣與脫水劑混合，如圖3A中所示。當試劑脫水和與 血液試樣BLD混合時，它激發(fā)和加速血液凝結(jié)層疊。形成于血液試樣BLD內(nèi)的纖維蛋白使得血液試樣BLD的粘性隨著時間而增加。在一個實施例中，粘性增加可以通過經(jīng)過一段時 間測量各測試槽道140內(nèi)的泵壓力來檢測。如圖5的曲線圖中所示，泵壓力開始于初始泵 壓力值(泵壓力基線ΔΡΜ;|)，并隨著時間而增加，因為血液的粘性在凝結(jié)過程中增大。血 液凝塊檢測儀器200的壓力傳感器240經(jīng)過一段時間測量泵壓力，且凝塊檢測儀器200的 CPU 260使得該數(shù)據(jù)與初始壓力基線APsa比較。當壓力值大于或等于預設界限值時，可 以確定血液試樣的凝結(jié)時間。在一個實施例中，凝結(jié)時間為Δ P 端點 _ Δ P 基線 > 艮其中，APsa是凝結(jié)端點的峰值至峰值壓力。預設的界限值可以是固定的或動態(tài)的。在一個實施例中，動態(tài)的界限值可以是Δ P基線+ (0. 3X Δ P基線)通常，一個或多個測試槽道140的親水性將有助于加強杯100的自動體積血液試 樣充裝功能，同時阻礙杯100的凝結(jié)性能。合適平衡測試槽道140的尺寸、幾何形狀、紋理 程度/節(jié)流件尺寸以及杯本體110和基層120的親水性特征將使得杯100有所需的血液凝 結(jié)性能。泵模塊210的泵型面(即泵送速度和沖程)也可以影響凝結(jié)性能。例如，大于20 毫秒(ms)每泵步驟(pump step)的泵送速度(在測試槽道中等于20ul每秒或泵沖程大于 55步驟，等于0. 044)可以增加較弱凝塊變形的機率(國際標準化率>4. 0)，這又可能導致 更低的凝塊檢測精度。在一個實施例中，泵型面為40ms每泵步驟和36步驟每泵方向(產(chǎn) 生正和負壓力)。盡管已經(jīng)介紹和表示了實例附圖和特定實施例，但是應當知道，本發(fā)明的范圍并 不局限于所述特殊實施例。因此，將認為實施例是示例說明，而不是限制，且應當知道，本領(lǐng) 域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以對這些實施例進行變化，本發(fā)明的范圍在下 面的權(quán)利要求以及它們的結(jié)構(gòu)和功能等效物中提出。
權(quán)利要求
1.一種用于血凝塊檢測儀器的杯，該杯包括主體，該主體包括血液試樣接收器進口；槽道結(jié)構(gòu)，該槽道結(jié)構(gòu)包括至少一個測試槽道，用于進行血液凝結(jié)時間的測量；取樣槽道，該取樣槽道與血液試樣接收器進口和該至少一個測試槽道連通，至少取樣 槽道有親水性的至少一個表面部分、涂層、插入件或襯墊和它們的任意組合；以及廢物槽道，該廢物槽道與取樣槽道連通；以及通氣開口，該通氣開口與取樣槽道連通；其中，取樣槽道、通氣開口和廢物槽道共同作用，以便自動地將沉積在血液接收器進口 處的所需體積的血液試樣吸入取樣槽道中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中在取樣槽道和通氣開口之間的共同作用包括由取 樣槽道的、親水性的至少一個表面部分產(chǎn)生的力，該力將沉積在血液試樣接收器進口處的 血液試樣的血液吸入取樣槽道中，并通過通氣開口而使得由進入的血液而從取樣槽道排出 的空氣進行通氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中槽道結(jié)構(gòu)還包括通氣槽道，該通氣槽道使得通氣開 口與取樣槽道連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中槽道結(jié)構(gòu)還包括與廢物槽道相連的部件，用于延遲 廢物槽道的充裝，直到取樣槽道充滿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中槽道結(jié)構(gòu)形成于主體的表面中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的杯，還包括用于關(guān)閉和密封形成于主體的表面中的槽道結(jié) 構(gòu)的至少一部分的基層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的杯，其中基層形成取樣槽道的該親水性的至少一個表面部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的杯，其中基層包括具有親水性表面的薄膜，基層的該親水性 表面形成取樣槽道的該親水性的至少一個表面部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的杯，其中基層包括薄膜和布置在該薄膜上的一層親水性材 料，該親水性材料形成取樣槽道的該親水性的至少一個表面部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的杯，其中親水性材料是將基層附接在主體上的粘接劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，還包括血液凝結(jié)劑，該血液凝結(jié)劑布置在該至少一個 測試槽道中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中該至少一個測試槽道包括具有至少一個有紋理表 面的部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中該至少一個測試槽道包括節(jié)流件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中主體由憎水性材料、親水性材料或者憎水性材料 和親水性材料的組合制造而成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中廢物槽道有親水性的至少一個表面部分、涂層、插 入件或襯墊以及它們的任意組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中該至少一個測試槽道有親水性或憎水性的至少一個表面部分、涂層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的杯，其中通氣槽道有親水性的至少一個表面部分、涂層、插 入件或襯墊以及它們的任意組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求4所述的杯，其中與廢物槽道相連的部件包括跨接槽道或節(jié)流件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的杯，其中跨接槽道或節(jié)流件有親水性的至少一個表面部 分、涂層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中槽道結(jié)構(gòu)還包括使得廢物槽道與取樣槽道連接的 跨接槽道，該跨接槽道用于延遲廢物槽道的充裝，直到取樣槽道充滿。
21.一種用于測量血液凝結(jié)時間的裝置，該裝置包括A)血液凝塊檢測儀器，該血液凝塊檢測儀器包括泵模塊；以及至少一個壓力傳感器；以及B)杯，用于血液凝塊檢測儀器，該杯包括主體，該主體包括(i)血液試樣接收器進口；( )槽道結(jié)構(gòu)，該槽道結(jié)構(gòu)包括a)至少一個測試槽道，用于當杯與凝塊檢測儀器操作連接時與泵模塊連通；b)取樣槽道，該取樣槽道與血液試樣接收器進口和該至少一個測試槽道連通，至少該 取樣槽道有親水性的至少一個表面部分、涂層、插入件或襯墊和它們的任意組合；以及c)廢物槽道，該廢物槽道與取樣槽道連通；以及(ii)通氣開口，該通氣開口與取樣槽道連通；其中，在血液凝塊檢測儀器中的壓縮空氣、該至少一個測試槽道、取樣槽道、通氣開口 和廢物槽道共同作用，以便自動地將所需體積的、沉積在血液接收器進口處的血液試樣吸 入取樣槽道中；以及杯的該至少一個測試槽道、泵模塊和凝塊檢測儀器的至少一個壓力傳感器共同作用， 以便在所需體積的血液試樣上進行血液凝結(jié)時間測量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中在取樣槽道和通氣開口之間的共同作用包括 由取樣槽道的所述親水性的至少一個表面部分產(chǎn)生的力，該力將沉積在血液試樣接收器進 口處的血液試樣的血液吸入取樣槽道中，并通過通氣開口而使得由進入的血液而從取樣槽 道排出的空氣進行通氣。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中槽道結(jié)構(gòu)還包括通氣槽道，該通氣槽道使得通 氣開口與取樣槽道連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中槽道結(jié)構(gòu)還包括與廢物槽道相連的部件，用于 延遲廢物槽道的充裝，直到取樣槽道充滿。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中槽道結(jié)構(gòu)形成于主體的表面中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，還包括用于關(guān)閉和密封形成于主體的表面中的槽 道結(jié)構(gòu)的至少一部分的基層。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中基層形成取樣槽道的該親水性的至少一個表 面部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中基層包括具有親水性表面的薄膜，基層的該親 水性表面形成取樣槽道的該親水性的至少一個表面部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中基層包括薄膜和布置在該薄膜上的一層親水 性材料，該親水性材料形成取樣槽道的該親水性的至少一個表面部分。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的裝置，其中親水性材料是將基層附接在主體上的粘接劑。
31.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，還包括血液凝結(jié)劑，該血液凝結(jié)劑布置在該至少一 個測試槽道中。
32.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中該至少一個測試槽道包括具有至少一個有紋 理表面的部分。
33.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中該至少一個測試槽道包括節(jié)流件。
34.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中主體由憎水性材料、親水性材料或者憎水性材 料和親水性材料的組合制造而成。
35.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中廢物槽道有親水性的至少一個表面部分、涂 層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。
36.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中該至少一個測試槽道有親水性或憎水性的至 少一個表面部分、涂層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。
37.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中通氣槽道有親水性的至少一個表面部分、涂 層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。
38.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中與廢物槽道相連的部件包括跨接槽道或節(jié)流件。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的裝置，其中跨接槽道或節(jié)流件有親水性的至少一個表面 部分、涂層、插入件或襯墊以及它們的任意組合。
40.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中槽道結(jié)構(gòu)還包括使得廢物槽道與取樣槽道連 接的跨接槽道，該跨接槽道用于延遲廢物槽道的充裝，直到取樣槽道充滿。
41.一種血液凝塊檢測儀器，用于自動測量包含在杯的測試槽道中的血液試樣的血液 凝結(jié)時間，血液凝塊檢測儀器包括泵模塊，該泵模塊用于與杯的測試槽道連通；壓力傳感器；以及中心處理單元，中心處理單元執(zhí)行指令，用于以壓力交替方式操作泵模塊，這使得血液試樣的粘性在經(jīng)過一段時間后增加，且血液 粘性的增加使得泵模塊的泵壓力在經(jīng)過一段時間后增加；當泵模塊在壓力交替模式中初始操作時從壓力傳感器獲得基線泵壓力；在經(jīng)過一段時間后從壓力傳感器獲得附加泵壓力；確定在各附加泵壓力和基線泵壓力之間的泵壓力差值；使得泵壓力差值與預定界限值比較；以及當泵壓力差值等于或超過預定界限值時指示血液試樣的血液凝結(jié)時間，指示的血液凝 結(jié)時間包括在測量用于確定超過預定界限值的泵壓力差值的附加泵壓力和測量基線泵壓 力之間延續(xù)的持續(xù)時間。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的血液凝塊檢測儀器，其中該預定界限值為固定或動態(tài)的。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的血液凝塊檢測儀器，其中在壓力交替模式中，泵模塊在杯 的測試槽道中產(chǎn)生正壓力和負壓力。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的血液凝塊檢測儀器，其中在壓力交替模式中，泵模塊使得 血液試樣橫過測試槽道的有紋理部分或節(jié)流區(qū)域來回往復運動，從而使得血液試樣與沉積 在測試槽道中的、激活和加速血液試樣凝結(jié)的試劑混合。
45.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，其中該至少一個測試槽道包括三個測試槽道，還包括 在各測試槽道中的試劑。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的杯，其中試劑為全部相同、不同或它們的組合。
47.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中該至少一個測試槽道包括三個測試槽道，還包 括在各測試槽道中的試劑。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中試劑為全部相同、不同或它們的組合。
49.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中在血液凝塊檢測儀器中的壓縮空氣、杯的該至 少一個測試槽道以及超過杯的通氣開口延伸的取樣槽道部分與廢物槽道共同作用，以便使 得血液試樣的前邊緣從血液接收器進口吸入取樣槽道中，以便拉回至取樣槽道中，并露出 血液凝塊檢測儀器的光學傳感器，當血液試樣拉回以便露出光學傳感器時在取樣槽道中的 血液試樣的體積等于所需體積，且光學傳感器的露出將起動血液凝塊檢測儀器的泵模塊， 該泵模塊將所需體積的血液試樣吸入該至少一個測試槽道中。
50.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杯，還包括具有親水性特征的第一基層，用于關(guān)閉和密封取樣槽道和廢物槽道；以及具有憎水性特征的第二基層，用于關(guān)閉和密封該至少一個測試槽道。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的杯，其中取樣槽道和廢物槽道形成于杯的第一表面中，第 一基層固定在第一表面上，該至少一個測試槽道形成在杯的第二表面中，第二基層固定在 第·~ 表面上。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的杯，其中第一表面和第二表面彼此相對。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的杯，其中，槽道結(jié)構(gòu)還包括通氣槽道，該通氣槽道使得通氣開口與取樣槽道連接；以及跨接槽道使得廢物槽道與取樣槽道連接，用于延遲廢物槽道的充裝，直到充滿取樣槽道；其中，第一基層關(guān)閉和密封通氣槽道和跨接槽道。
54.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，還包括具有親水性特征的第一基層，用于關(guān)閉和密封取樣槽道和廢物槽道；以及具有憎水性特征的第二基層，用于關(guān)閉和密封該至少一個測試槽道。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中取樣槽道和廢物槽道形成于杯的第一表面中， 第一基層固定在第一表面上，該至少一個測試槽道形成于杯的第二表面中，第二基層固定 在第二表面上。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的裝置，其中第一表面和第二表面彼此相對。
57.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中，槽道結(jié)構(gòu)還包括通氣槽道，該通氣槽道使得通氣開口與取樣槽道連接；以及跨接槽道使得廢物槽道與取樣槽道連接，用于延遲廢物槽道的充裝，直到充滿取樣槽其中，第一基層關(guān)閉和密封通氣槽道和跨接槽道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量血液凝結(jié)時間的裝置，該裝置包括血液凝塊檢測儀器和用于該血液凝塊檢測儀器的杯。該杯包括血液試樣接收器進口和槽道結(jié)構(gòu)，該槽道結(jié)構(gòu)包括至少一個測試槽道，用于進行血液凝結(jié)時間的測量；取樣槽道，該取樣槽道有與血液試樣接收器進口和該至少一個測試槽道連通的、親水性的至少一個表面部分；以及廢物槽道，該廢物槽道有與取樣槽道連通的、親水性的至少一個表面部分；以及通氣開口，該通氣開口與取樣槽道連通。光學傳感器的露出起動血液凝塊檢測儀器的泵模塊，該泵模塊將所需體積的血液試樣吸入至少一個測試槽道中。
文檔編號G01N33/00GK102099676SQ200980127374
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者D·V·希什金, G·M·科爾勒拉, H·D·黃, J·A·馬沃特, M·L·菲格羅亞, 小A·F·庫科洛 申請人:國際泰克尼迪納公司