用于动脉血液气体试样采集的具有可断裂柱塞的注射器

摘要

这里提供了一种流体采集组件和使用它的方法，该流体采集组件包括筒，该筒有可滑动地插入的柱塞杆。组件和方法特别用于采集动脉血液。柱塞杆包括近侧部分、具有塞的远侧部分以及在该近侧部分和远侧部分之间的可断裂连接器。在使用中，组件由液体抗凝血剂来灌注，并使得可断裂连接件断裂，且流体试样通过动脉压力来采集，该动脉压力使得柱塞杆的远侧部分沿该筒沿近侧方向运行，并接触伸入该筒内的环形凸缘。在采集之后，尖端帽能够附接在组件上，以便在处理、储存和输送过程中防止流体试样的任何溢出。

权利要求

1.一种流体采集组件，包括：

筒，该筒有近端、远端以及在该近端和远端之间延伸的侧壁，所述侧壁包括内表面，该内表面确定了内部腔室；

塞，该塞布置在筒内；

柱塞杆，该柱塞杆有近侧部分和与该塞相连的远侧部分；以及可断裂的连接器，该可断裂的连接器连接柱塞杆的近侧部分和远侧部分，所述连接器用于在向柱塞杆施加指向远侧的断裂力时断裂；以及环形凸缘，该环形凸缘从内表面延伸至内部腔室中，其中在向柱塞杆施加指向远侧的断裂力时所述连接器断裂之后，所述环形凸缘设置成允许柱塞杆的近侧部分的除去并且设置成在采集流体试样的过程中限制塞的向近侧运动。

2.根据权利要求1所述的流体采集组件，其中：该内表面设置成用于可滑动地接收塞，并与该塞流体密封地接合。

3.根据权利要求1所述的流体采集组件，其中：筒的近端、至少侧壁的内表面的一部分、和塞确定了内部储存器，该内部储存器设置成用于保持流体处理添加剂和流体试样中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的流体采集组件，其中：筒的近端包括用于与医疗装置配合的结构。

5.根据权利要求4所述的流体采集组件，其中：医疗装置包括具有管腔的针头组件，且在采集流体试样之前，柱塞杆设置成用流体处理添加剂来灌注该管腔和内部储存器，并从其中除去任何大气空气。

6.根据权利要求5所述的流体采集组件，其中：塞具有远侧面，该远侧面设置成与筒的内部近侧表面配合，以便减小在内部储存器内的死空间的量。

7.根据权利要求1所述的流体采集组件，其中：柱塞杆的近侧部分包括拇指凸缘。

8.根据权利要求1所述的流体采集组件，其中：塞为低阻力塞。

9.根据权利要求1所述的流体采集组件，还包括：尖端帽，该尖端帽设置成在处理、储存和输送过程中与筒的远端配合，以便防止流体试样的任何溢出。

说明书

用于动脉血液气体试样采集的具有可断裂柱塞的注射器

技术领域

[0001] 本发明涉及流体采集组件以及使用它的方法，更特别是涉及一种在动脉血液采集中使用的、包括可断裂柱塞杆的流体采集组件。本发明还涉及一种流体采集组件，该流体采集组件设置成用于容纳抗凝血剂，该抗凝血剂用于在试样采集时立即与流体试样相连。

背景技术

[0002] 动脉血液采集注射器用于从病人体内抽取和采集动脉血液试样。一旦采集了血液试样，就对它进行用于气体、电解质、代谢物以及表示病人病症的其它因素的诊断分析。多种注射器设计成用于采集动脉血液试样，它们主要包括用于皮下注射器的元件，即塑料或
玻璃注射器筒、密封弹性体塞以及柱塞杆。另外，某些动脉血液采集注射器包括自密封的过滤器，该过滤器在血液采集过程中允许空气通过离开注射器，同时还防止血液通过。后一类型的注射器(具有过滤器)能够在不需要抽吸注射器的情况下采集动脉试样，该抽吸注射器
如具有柱塞杆和柱塞的注射器所需的一样。

[0003] 普通的动脉血液采集注射器包括两件式柱塞杆组件，该柱塞杆组件包括附接在柱塞杆上的弹性体密封塞。Lewis等的美国专利No.5314416公开了一种低摩擦注射器组件，该注射器组件有普通的两件式柱塞杆和柱塞尖端组件。密封塞和柱塞杆必须在与注射器筒装
配之前在单独的操作中装配在一起。另外，硅酮润滑剂通常用于注射器筒的内壁上，以方便弹性体密封塞很容易地抵靠注射器筒的内壁滑动。这样的注射器通常涉及用于获得血液试
样的有效步骤。例如，与这种注射器连接的针头进入病人的血管中，然后，通过用户用一只手保持注射器和用另一只手在注射器筒内向后拉动柱塞，从而抽吸注射器，以便将血液试
样吸入注射器筒用于分析。用户需要在血液试样采集过程中使用两只手将在血液吸入处理
过程中引入不需要的运动，并可能使得病人不舒服。

[0004] 动脉血液试样还能够通过使用具有柱塞(该柱塞有多孔过滤器)的注射器来被动地获得，以便通过病人(血液从该病人体内采集)的血压来采集血液。在这样的注射器中，柱塞机构通常为空心，并包括其中的多孔过滤器。单独的弹性体密封塞通常附接在柱塞机构
的前端上，用于与注射器筒密封，并有在塞中的空气槽道，用于空气通过过滤器。在使用时，柱塞设置在抵靠注射器筒的标定刻度的特定位置，因此由注射器内的空腔表示要采集的试
样的合适容积。一旦附接在注射器上的合适针头进入病人的血管，动脉血液将在它自身的
压力作用下充满注射器。当注射器内的空腔充满时，在注射器内的空气能够通过气体可透
过的过滤器而从注射器逸出。当血液试样接触过滤器时，该过滤器密封，从而防止血液逸出以及空气和其它污染物进入采集的试样内。Iwasaki等的美国专利No.4821738公开了一种
动脉血液气体注射器，该动脉血液气体注射器包括用于该用途的普通两件式组件。动脉血
液气体注射器包括柱塞杆和弹性体密封塞，该弹性体密封塞有形成于上表面中的槽道，用
于当动脉血液接收于注射器中时除去空气。槽道沿大致径向方向延伸，并在密封塞中心附
近收敛，以便允许空气通向和通过容纳于密封塞内的过滤器元件。Mercereau的美国专利
No.5377689和5529738公开了一种取样注射器，该取样注射器包括柱塞帽，该柱塞帽有附接在柱塞杆上的空气可透过的过滤器，该过滤器与注射器筒的内壁可滑动地连通。不过，使用这种注射器采集的动脉血液在血液采集过程中暴露于注射器筒内部的空气中。这可能影响
动脉血液气体分析的精确性，因为根据在动脉血液中的气体相对于大气的局部压力，氧和
二氧化碳能够进入或离开动脉血液试样。

[0005] 在完成血液试样采集后，取出针头，然后将容纳采集的血液试样的注射器送至实验室。通常，采集在血液采集管中的血液试样通过在病房和实验室之间的气动管来输送。不过，从注射器筒凸出的柱塞使得注射器的处理和输送困难，必须特别注意不会移出柱塞，因此防止了气动管输送，并增加了输送和分析采集的血液试样所需的时间和资源。

[0006] 已经试图通过提供可断裂的柱塞杆作为注射器组件的一部分而防止重新使用注射器，这样的实例在美国专利No.6217550(Capes)(该文献整个被本文参引)和美国专利申
请No.US2006/0178625(Lim等)(该文献也整个被本文参引)中公开。这样的可断裂柱塞杆组
件提供了在柱塞杆主体和近侧远侧部分之间的可断裂连接。这样的可断裂连接有足够的结
构完整性，以便防止在正常使用过程中断裂，但是当施加附加力时断裂。因此，在将注射器的液体内容物注射至病人体内或合适的容器或装置内(例如通过导管连接器的可穿刺隔
膜)之后，用户在柱塞杆的拇指按压器上施加附加力。该附加力使得可断裂连接件被剪切，从而使得柱塞杆的主体与远侧部分脱开，因此不能再次使用该注射器。

[0007] 因此，希望提供一种动脉血液采集注射器或组件以及它的使用方法，它能够使用单手血液采集技术，不会在对血液气体水平进行分析之前使得采集的血液暴露于大气中，
并能够取出柱塞，以容易且方便采集试样的处理和输送。

发明内容

[0008] 根据第一方面，本发明涉及一种流体采集组件，该流体采集组件有筒，该筒有近端、远端以及在该近端和远端之间延伸的侧壁。侧壁包括内表面，该内表面确定了内部腔
室。流体采集组件还包括：塞，该塞布置在筒内；柱塞杆，该柱塞杆有近侧部分和与该塞相连的远侧部分；以及可断裂的连接器，该可断裂的连接器连接柱塞杆的近侧部分和远侧部分。
连接器用于在向柱塞杆施加断裂力时断裂。环形凸缘提供为从内表面延伸至腔室中，该环
形凸缘设置成限制塞的向近侧运动。筒的内表面设置成用于可滑动地接收塞，并与该塞流
体密封地接合。

[0009] 筒的近端、侧壁的内表面的至少一部分，和塞确定了内部储存器，该内部储存器设置成用于保持流体处理添加剂(例如抗凝血剂、凝结剂、稳定添加剂等)和流体试样(例如动脉血液)中的至少一种。筒的近端包括用于与医疗装置配合的结构。能够与流体采集组件一起使用的医疗装置的一个实例能够是具有管腔的针头组件，其中，在采集流体试样之前，柱塞杆设置成用流体处理添加剂来灌注该管腔和内部储存器，并从其中除去任何大气空气。塞具有远侧面，该远侧面设置成与筒的内部近侧表面配合，以便减小在储存器内的死空间
的量。柱塞杆的近侧部分能够包括拇指凸缘，且塞能够为低阻力塞。组件还能够包括尖端
帽，该尖端帽设置成与筒的远端配合。

[0010] 在管腔和内部储存器进行灌注和采集组件准备使用之后，断裂力施加在柱塞杆上，以便使得柱塞杆的近侧部分与连接器和柱塞杆的远端脱开。当采集流体试样时，例如当针头插管插入病人的动脉内时，充满储存器的血液的力使得塞和柱塞杆的远端在采集过程
中沿近侧方向运动。在向柱塞杆施加该断裂力之后和在采集流体或血液试样的过程中，从
筒的侧壁的内表面伸出的环形凸缘设置成限制塞的向近侧运动。在处理、储存和输送的过
程中，尖端帽能够施加在筒的远端上，以便防止流体试样的任何溢出。

[0011] 通常，本发明涉及一种采集动脉血液试样的方法，它包括以下步骤：提供采集组件；使得采集组件灌注有流体处理添加剂；驱动可断裂连接件；采集血液试样，其中，在血液采集过程中的动脉压力使得塞和柱塞杆的远侧部分沿该筒沿近侧方向运行。具体地说，本
发明涉及一种采集流体试样的方法，它包括提供流体采集组件，该流体采集组件包括筒，该筒有近端、远端以及在该近端和远端之间延伸的侧壁，所述侧壁包括内表面，该内表面确定了内部腔室，且远侧尖端从该远端伸出，具有穿过的通道，该通道与内部腔室流体连通。流体采集组件还包括塞，该塞布置在筒内；柱塞杆，该柱塞杆有近侧部分和与该塞相连的远侧部分；以及可断裂的连接器，该可断裂的连接器连接柱塞杆的近侧部分和远侧部分，其中，所述连接器用于在向柱塞杆施加断裂力时断裂。根据一个实施例，针头组件能够附接在所
述筒的远侧尖端上。该方法还包括：使得流体采集组件灌注有流体处理添加剂；使得可断裂连接器断裂；以及将流体试样引入内部腔室内。流体试样能够是血液试样，例如动脉血液，流体处理添加剂能够是任意已知的血液处理材料，例如抗凝血剂、凝结剂、稳定添加剂等。
根据一个实施例，流体处理添加剂能够为液体形式，并能够是抗凝血剂。

[0012] 根据一个实施例，筒的近端(至少侧壁的内表面的一部分)和塞能够确定内部储存器。灌注流体采集组件的步骤还包括将液体抗凝血剂吸入内部储存器中，并从该内部储存
器、通道和针头组件的管腔排出空气。使得可断裂连接器断裂的步骤包括沿远侧方向在柱
塞杆上施加足够大的力，以便使得近侧部分与远侧部分机械脱开，并从流体采集组件中除
去近侧部分。

[0013] 引入流体试样的步骤能够包括将针头组件的远端插入源内，例如，病人的动脉以便使得流体或血液流入内部储存器中，该流体流的力使得塞和柱塞杆的远侧部分通过内部
腔室朝着筒的近端运行，直到塞和柱塞杆的远侧部分接触从筒侧壁的内表面向内伸入筒的
内部腔室中的环形凸缘。在完成流体采集之后，该方法还包括从流体源或病人中取出针头
组件的远端，从筒的远侧尖端除去针头组件以及将尖端帽附接在筒的远侧尖端上，以便在
处理、储存和输送过程中防止流体试样的任何溢出。

附图说明

[0014] 图1是根据本发明实施例的流体采集组件的局部剖示意侧视图。

[0015] 图2是根据本发明实施例的、如图1中所示的流体采集组件的示意侧剖图。

[0016] 图3是根据本发明实施例的、如图1中所述的流体采集组件在将液体抗凝血剂吸入流体采集组件内的过程中的局部剖示意侧视图。

[0017] 图4是根据本发明实施例的、如图1中所述的流体采集组件在驱动可断裂连接件的过程中的局部剖示意侧视图。

[0018] 图5是根据本发明实施例的、如图1中所述的流体采集组件在驱动可断裂连接件之后和在采集血液试样之前的局部剖示意侧视图。

[0019] 图5A是根据本发明实施例的、如图5中所示的流体采集组件的柱塞杆的远端的局部剖示意放大局部图。

[0020] 图6是根据本发明实施例的、如图1中所述的流体采集组件在完成血液试样的采集时的局部剖示意侧视图，表示为侧壁的一部分除去。

[0021] 图7是根据本发明实施例的、如图1中所述的流体采集组件在准备输送和测试时的局部剖示意侧视图，表示为侧壁的一部分除去。

[0022] 图8是根据本发明实施例的流体采集组件的柱塞杆的远端的局部剖放大侧视图。

[0023] 图9是根据本发明实施例的流体采集组件的柱塞杆的远端的局部剖放大侧视图。

具体实施方式

[0024] 在后面的说明书中，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“侧向”、“纵向”和它们的衍生词将介绍本发明，就像本发明如附图中定向。不过，应当知道，本发明可以采取多种可选变化，除非明确地相反介绍。还应当知道，在附图中所示和下面的说明书中所述的特殊装置只是本发明的示例实施例。因此，关于这里所述实施例的特殊尺寸和其它物理特征并不认为是限制。

[0025] 这里使用的术语“近侧”是指在根据本发明实施例的血液采集组件上的、在正常使用过程中最接近使用该装置的临床医生和最远离病人(装置用于该病人)的位置。相反，术语“远侧”是指在根据本发明实施例的血液采集组件上的、在正常使用过程中最远离使用该装置的临床医生和最接近病人(装置用于该病人)的位置。而且，术语“近侧方向”表示离开病人和朝向血液采集组件的用户运动的方向，而使用“远侧方向”表示离开血液采集组件的用户和朝向病人运动的方向。

[0026] 参考附图，在全部附图中，相同参考标号表示相同部件，图1-7表示了流体采集组件，该流体采集组件总体表示为10。根据一个实施例，流体采集组件10能够包括动脉血液采集组件，因此，本发明大致根据动脉血液采集组件来介绍。流体采集组件包括柱塞杆30，该柱塞杆30与筒20可滑动地连通，该筒20有在远端12处的标准路厄配件23，用于与动脉进入
装置(例如针头组件，总体表示为50)连接。尽管这里介绍了将与针头组件50一起使用的动
脉血液采集组件10，但是本发明的组件10可以与其它医疗装置一起使用或者可以包括其它
医疗装置，例如包括穿刺元件或允许附接在导管上的另一医疗装置组件。

[0027] 继续参考图1和2，流体采集组件10包括筒20，该筒20能够为细长、空心和柱形形状的管，具有开口近端14、大致关闭的远端12以及在该近端14和远端12之间延伸的刚性管形侧壁28。侧壁28包括确定内部腔室18的内表面26。

[0028] 筒20可以由以下代表材料中的一种或多种来制造：聚丙烯、聚乙烯、聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、纤维素制品、玻璃产品或者它们的组合。也可以使用更昂贵的塑料，例如聚四氟乙烯和其它氟化聚合物。除了上述材料，其它合适材料的实例包括聚烯烃、聚酰胺、聚酯、硅酮、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯、聚砜、聚甲基丙烯酸酯、PEEK、聚酰亚胺以及含氟聚合物例如聚(偏二氟乙烯)、PVDF和全氟烷氧基树脂。一种示例玻璃产品是 (可由纽约的
Corning Glass,Corning获得)。根据本发明实施例，也能够使用陶瓷采集装置。根据本发
明，纤维素产品例如纸张和增强纸容器也能够用于形成采集装置。

[0029] 再参考图1和2，流体采集组件还包括：塞38，该塞38位于筒20中；柱塞杆30，该柱塞杆30有近侧部分36和远侧部分34，该远侧部分34与塞38相连；以及连接器40，该连接器40连接柱塞杆30的近侧部分36和远侧部分34。连接器40适合在向柱塞杆30施加断裂力时断裂或毁坏。筒20的内表面26设置成用于可滑动地接收塞38和与该塞38流体密封地接合，并用于
接收可断裂或可毁坏的柱塞杆30。塞38可滑动地定位成与内表面26流体密封地接合，并能
够沿纵向轴线32向远侧和向近侧滑动。根据一个实施例，塞38可以是与柱塞杆30的远侧部
分34连接的单独元件。也可选择，塞38可以与远侧部分34成一体地模制成单件式塑料结构。

[0030] 根据本发明实施例，如图2和3中所示，塞38包围远侧部分34的外表面31的一部分和远侧面33。塞38可以分开地附接在远侧部分34上，或者可以成一体地模制在柱塞杆30的
远侧部分34的外表面31和远侧面33上。塞38的直径近似等于或者只是稍微大于或小于筒20
的内径29，但是大于环形凸缘27的内径17。塞38与筒20的内表面26可滑动地接触，并在柱塞杆30和筒20的内表面26之间提供流体密封，因此试样能够保持在内部储存器13内，该内部
储存器13形成于在筒20的远端12和柱塞杆30的远侧面33之间的腔室18内，因此防止试样从
组件10泄露。

[0031] 参考图6，根据一个实施例，塞38能够是低阻力塞，因此设计成对于筒20内部的运动具有相对较低的摩擦阻力(当与现有技术动脉血液气体注射器的类似部件相比时)，这
样，存在于内部储存器13内的动脉血液压力将使得远侧部分34沿近侧方向朝着筒20的近端
14滑动/运行，直到远侧部分接触环形凸缘27，从而限制远侧部分34向近侧运动。塞的摩擦阻力能够通过塞密封型面设计和/或部件材料选择而降低。在图1所示的实施例中，第一和
第二密封环41、42在远侧面33附近环绕塞38的外周表面延伸，以便产生与筒20的内表面26
的第一和第二密封件。还能够提供第三密封环43，该第三密封环43形成第三密封件，并帮助稳定远侧部分34，从而在柱塞杆30相对于筒20滑动的过程中使得柱塞杆30定心。这种塞密
封型面设计降低了在塞38和内表面26之间的接触量，从而降低了对于塞38的运动的摩擦阻
力(当与这样的塞密封型面相比，在该塞密封型面中，整个外周表面与内表面26接触。也可选择或者与塞密封型面设计组合，塞38优选是由弹性体材料制造，例如天然橡胶、合成橡
胶、热塑性弹性体以及它们的组合，该弹性体材料配制或合成为自润滑或者具有相对较低
的摩擦阻力。塞38还能够由包括硬内部橡胶芯和软“Epilor”外层的弹性体组合来制造。

[0032] 柱塞杆30能够由合适的聚合物材料来构成，并可以由本领域已知的合适聚合物材料通过注射模制来制造。在本发明的范围内包括柱塞杆和塞，它们由相同或不同材料分别
形成或者形成一体，例如在双色模制中，或者由相同或不同材料分别形成，并通过机械装
置、粘接剂、超声波焊接、热封或其它合适装置而连接在一起。

[0033] 可断裂/可毁坏的连接器40足够强，以便在流体采集组件10的正常使用过程中将柱塞杆30的近侧部分36和远侧部分34保持在一起，并可在向柱塞杆30的近侧部分36施加断
裂力时断裂。特别是，可断裂连接件40制造成承受当用户在医疗处理中在正常使用时将流
体吸入流体通道或者将它们通过开口24排出时产生的普通使用剪切力。不过，当施加由图4中的箭头B表示的某种断裂力时，可断裂连接件40驱动和断裂。该断裂力不应当太小，以至于在正常使用过程中或在组件10的装配过程中在施加力时有可断裂连接件40意外驱动的
危险，该断裂力也不应当太大，以至于使得用户不适当地过分用力。因此，当用户为了使得动脉血液采集组件10的注射器功能失效而在拇指凸缘37上向下按压时，近侧部分36与远侧
部分34机械脱开。因此，断裂力是包括在正常使用过程中施加的力加上使得可断裂连接件
断裂所需的一些附加力的总力。有利的可断裂或可毁坏柱塞杆例如可在美国专利
No.6217550、7798993以及美国专利申请No.US2006/0195063和US2004/0064105中找到，因
此这些文献整个被本文参引。

[0034] 断裂力取决于注射器筒20和柱塞杆30的多个尺寸、传送的液体的粘性以及由充装和传送处理遇到的机械和气动力。当可断裂连接件40太弱时，近侧部分36和远侧部分34将
在采集组件10的装配或正常使用过程中分离，而当使得可断裂连接件40断裂所需的力太高
时，用户也许不能很容易地使得可断裂连接件40如预期地断裂。对于特殊采集组件设计和/或用途，本领域技术人员能够选择合适的材料和/或连接件来提供合适的断裂力来使得连
接件断裂和使得柱塞杆30毁坏。

[0035] 特别参考图2，多个可断裂连接件40能够提供为连接柱塞杆30的近侧部分36和远侧部分34。这些连接件40可以在可断裂连接点40a处连接柱塞杆30的近侧部分36和柱塞杆
30的远侧部分34。连接件40能够为相对于柱塞杆30的纵向轴线沿横向方向延伸的凸出部的
形式。也可选择，可断裂连接件40能够为圆形凸起或凸出部的形式，该圆形凸起或凸出部设置成装配至柱塞杆30的远侧部分34中的圆形凹口内。

[0036] 继续参考图2，根据一个实施例，连接件40可以与柱塞杆30的近侧部分36和远侧部分34模制成一体。多种塑料材料适用于模制柱塞杆30，包括聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯。当模制时，选择形成连接件40的材料的弹性模量必须控制成保证在近侧部分36降至最低或与
柱塞杆30的远侧部分34接触之前可断裂连接件断裂或失效。当模量太高时，断裂将太容易
发生，从而引起过早断裂。当模量太低时，可断裂连接件可能在近侧部分和远侧部分相互接触之前并不断裂。根据一个实施例，优选是具有在大约800MPa至4000MPa范围内的弹性模
量。

[0037] 根据凸出部的几何形状，可断裂连接点40a能够布置在沿连接件40凸出部的任意位置。如上所述，连接件40能够与柱塞杆成一体地模制。根据另一实施例，连接件40能够通过脆弱粘接剂而与近侧部分36和/或远侧部分34连接。连接件40能够非常短，并整个由粘接剂或脆弱材料来制造。根据还一实施例，连接件40能够使用剪切销来制造，该剪切销穿过近侧部分36的远端36b和穿过柱塞杆30的远侧部分34。根据还一实施例，可断裂连接件40能够通过使用卡扣配合结构来实现，当施加合适力时，该卡扣配合结构的一部分被破坏或断裂。
在这种情况下，远侧部分34和近侧部分36能够单独模制，并在装配处理过程中卡扣在一起。

[0038] 近侧部分36的近端36a可以包括拇指凸缘37，用户可以推动该拇指凸缘37，以便使得柱塞杆30和塞38向远侧运动，或者拉动该拇指凸缘37，以便使得柱塞杆30和塞38相对于
筒20向近侧运动。通过使得柱塞杆向远侧运动，塞38可以迫使流体通过在远侧尖端16中的
开口24而流出流体通道。通过向近侧运动，塞38可以吸入流体通过流体通道和进入腔室18
中。凸缘37也方便向柱塞杆30施加力来使得可断裂连接件40断裂，例如通过向它施加远侧
力，如后面更详细所述。外部凸缘25也可以提供于筒20的近端14处，以方便处理流体采集组件10和用于使用一只手的处理过程来向柱塞杆30施加力。

[0039] 环形凸缘27提供为从内表面26伸入腔室18内，该环形凸缘27设置成限制塞38和柱塞杆30的远侧部分34的向近侧运动。筒20的内表面26设置成用于可滑动地接收塞38，并与
该塞流体密封地接合。环形凸缘27的直径17小于筒20的直径29。

[0040] 筒20的近端14(至少侧壁28的内表面26的一部分)和塞38的远侧面39确定了内部储存器13，该内部储存器13设置成用于保持流体处理添加剂45(如图5A中所示，如用于特殊测试处理过程所需，例如抗凝血剂、凝结剂、稳定添加剂等)和流体试样(例如动脉血液)中的至少一种。抗凝血剂可以包括水蛭素、水蛭素衍生物、螯合剂或者螯合剂衍生物。特殊的抗凝血剂包括：柠檬酸盐、乙二胺四酸(EDTA)、水蛭素、CPAD、CTAD、CPDA-1、CP2D、草酸钾、氟化钠或者ACD。使用的抗凝血剂是液体形式，以便提高在动脉血液采集时的抗凝血剂包含的效果。液体形式能够是乳液、溶液或者使抗凝血剂分散在合适载体中。通常，现有技术的动脉血液试样采集方法使用在制造时在注射器筒内预装有固体形式抗凝血剂(例如水蛭素
粉)的动脉血液气体注射器，以便使得注射器的保存寿命最大。使用固体形式的抗凝血剂可能降低抗凝血剂的效果，因为粉末状的水蛭素包含至血液试样中将很困难，因为在动脉血
液采集处理过程中没有搅拌。凝结剂可以是基于高岭土、凝血酶或硅石。这样的添加剂可以是颗粒或液体形式，并可以喷射至筒20的内表面26上或布置于流体储存器13内。

[0041] 特别参考图2-6，筒20的近端14包括用于与医疗装置配合的结构。本领域技术人员应当知道，血液采集组件10的远侧尖端16可以通过轮毂配件56而可拆卸地或永久性地与针
头组件50连接，如本领域已知。这样的针头组件包括但不局限于：路厄锁类型针头组件和路厄滑动器类型针头组件。例如，包括凸形路厄锥形部分21和内螺纹路厄锁22的标准路厄配
件可以提供于筒20的远端12处，如图2中所示，用于可拆卸地接收动脉进入装置的相应配
件。更特别是，动脉进入装置例如针头组件50(如图3-6中所示)可以包括针头插管53，该针头插管53有近端和远端52以及穿过延伸的内部管腔55，如图5A中所示。远端52确定了针头
插管53，该针头插管53在该远端52处倾斜，以便确定尖锐穿刺尖端54，用于静脉内穿刺至病人的血管中，例如动脉。穿刺尖端54设计成在动脉进入过程中容易插入和使得病人的不舒
服最小。针头组件50的近端51容纳于轮毂配件56中。轮毂配件56包括内部凹形路厄锥形部
分和一对相对凸缘。这样，针头组件50能够通过在凸形路厄锥形部分21和轮毂配件56的凹
形路厄锥形部分以及通过在路厄凸缘和路厄锁22之间的锁定接合而可释放地附接在筒20
的远端12上，如本领域公知。因此，能够在针头插管53的内部管腔55和采集组件10的腔室18之间建立流体连通。

[0042] 动脉血液采集组件10的装配通过使得柱塞杆30通过筒20的近端14可滑动地插入腔室18内而实现。可断裂连接件40具有足够强度，这样，能够迫使塞38通过环形凸缘27而并不驱动该可断裂连接件40。然后，组件能够进行包装以便以后使用。当这样装配时，大致在装配的动脉血液采集组件10的整个长度上建立流体连通。具体地说，流体连通通过在筒20
的前端或远端处的开口24(和同样通过附接于其上的针头插管53)进入腔室18(更特别是流
体储存器13)和进入筒20来提供。

[0043] 在使用中，根据本发明实施例的流体采集组件10附接在针头组件50上。在采集流体试样之前，柱塞杆30设置成通过流体处理添加剂45来灌注管腔55和内部储存器13，如图
5A中所示，并从其中除去任何大气空气。塞38有远侧面39，该远侧面39能够设置成与筒20的内部近侧表面12a配合，如图2中所示，以便减小在储存器13内的死空间量。在管腔55和储存器13进行灌注和采集组件10准备使用之后，断裂力施加在柱塞杆30上，以便使得柱塞杆30
的近侧部分36与连接器40和柱塞杆30的远端34脱开。然后，柱塞杆30的近侧部分36从流体
采集组件10中取出。当采集流体试样时，例如当针头插管53插入病人的动脉内时，如图6和7中所示，充满储存器13的血液46的力使得塞38和柱塞杆30的远侧部分34在采集过程中沿近
侧方向运动。在向柱塞杆30施加该断裂力之后和在采集流体或血液试样的过程中，从筒20
的侧壁28的内表面26伸出的环形凸缘27设置成限制塞38的向近侧运动。

[0044] 根据一个实施例，通过沿由箭头A所示的近侧方向拉动柱塞杆30(如图3中所示)，流体采集组件能够通过使用已知的安全处理过程将液体抗凝血剂45(例如水蛭素)从小瓶、
安瓿或其它合适容器吸入动脉血液采集组件10的流体储存器13内而进行灌注。然后，空气
通过本领域已知的标准技术而从流体储存器13和针头管腔中排出，例如将组件10保持在竖
直方位，其中针头插管53的远端52处于向上方向，且一个人的弹指抵靠筒壁28，然后沿向上或远侧方向按压柱塞杆30以便排出存在的任何空气。

[0045] 根据本发明的实施例，柱塞杆30能够根据需要而沿筒20来回运动多次，以便合适装满筒20，而并不驱动可断裂连接件40。例如，筒20可以充满无菌水，然后该无菌水能够注射至容纳冻干药物的小瓶中，然后该无菌水再吸回至筒20内。在本领域中很多单次使用的
注射器只允许柱塞相对于筒进行一次向近侧运动。对于这些单次使用的注射器，一旦柱塞
相对于筒沿远侧方向运动，它就不再能够退回。因此，不能进行柱塞的重复向远侧和向近侧运动(如上所述)。

[0046] 然后，用户沿远侧方向以足够力来在拇指凸缘37上向下按压，直到可断裂连接件40驱动和近侧部分36与远侧部分34机械脱开。然后，近侧部分36能够与远侧部分分离，如图
4-5中所示。在残余液体抗凝血剂45存在于流体储存器内的剩余死空间44内的情况下，尖端
16中的开口24和针头53的管腔55(如图5A中所示)应当同心，以便提供充分的抗凝血剂功
能，从而防止动脉血液试样在采集时凝结。组件10这时灌注有液体水蛭素。

[0047] 以抗凝血剂来灌注组件10的目的是除去任何大气空气，因此在动脉血液试样中的氧的局部压力不会受到大气空气的影响。组件10优选是应当有较低的死空间，以便保持水
蛭素的残余容积较低，从而减小液体水蛭素对血液试样的稀释效果。

[0048] 下面参考图8和9，图8和9表示了两种塞型面，这两种塞型面设计成减少在驱动可断裂连接件40之后存在的残余液体抗凝血剂的量。图8表示了具有指状件139的塞138，该指状件139从远侧面133的中心沿远侧方向伸出。指状件139的形状设计成与流体通道124的内
表面140匹配，以便在驱动可断裂连接件时排出存在于流体通道124内的任何液体。图9表示了塞238，该塞238的远侧面233有锥形型面239，该锥形型面239的形状与筒220的远侧内表
面240匹配，从而减小在流体储存器中可能产生的死空间。

[0049] 如上所述，本发明涉及一种采集动脉血液试样的方法，该方法包括以下步骤：提供采集组件；以液体抗凝血剂来灌注采集组件；驱动可断裂连接件；以及采集血液试样，其中，在血液采集过程中的动脉压力使得柱塞杆的远侧部分沿筒沿近侧方向运行。

[0050] 根据本发明实施例的血液采集方法能够是在血液采集处理中使用低阻力橡胶塞的单手技术，该橡胶塞通过动脉压力而运动。用户通过一只手来抓紧组件10，如图5中所示，并将穿刺尖端54插入动脉中。然后，处于动脉压力(该动脉压力大于正常的大气或环境压
力)的血液流过管腔55、尖端16中的开口24而进入流体储存器13，并迫使塞38沿近侧方向滑动，直到近侧面接触凸缘27，从而确定了血液试样的整个采集容器。然后，穿刺尖端54从动脉中取出。橡胶塞38的滑动允许液体抗凝血剂45和采集的动脉血液46在采集处理过程中混
合，如图6中所示。然后，针头组件50小心地由尖端帽47代替，该尖端帽47与路厄连接件相容，如图7中所示，以便防止血液试样在处理、储存和输送过程中的任何溢出。容纳无菌动脉血液试样的血液采集组件10(如图7中所示)再准备输送至实验室用于动脉血液气体分析。

[0051] 尽管本发明通过多种不同形式的实施例来满足，但是在图中表示和在本文中详细介绍了本发明的优选实施例，且应当知道，本说明书应当认为是本发明原理的示例，而并不将本发明限制于所示实施例。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员显
然知道和很容易地制造多种其它实施例。本发明的范围将由附加权利要求和它们的等效物
来确定。