GEBIET DER ERFINDUNG
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Die gegenwärtige Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Einsammeln, Separieren und Bearbeiten einer Flüssigkeitsprobe,
wie Blut, das in einer Kammer enthalten ist. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einsammeln von
Blutproben in eine rohrförmige Kammer, zum Bearbeiten der Proben
und zum Separieren der Phasen der Blutprobe.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Zu Diagnose- und Beobachtungszwecken zu analysierendes Blut
wird herkömmlicherweise durch Venenpunktur mittels einer
Kanüle oder Nadel eingesammelt, die an einem evakuierten
Glaseinsammelrohr angebracht ist. Rohre werden beschriftet und in das
Labor transportiert, wo sie identifiziert, aufgenommen und
bearbeitet werden für die Analyse. Separieren der Serums- oder
Plasmaphasen von den Blutzellen ist oft für Laboranalysen
notwendig und wird normalerweise durch Zentrifugieren
durchgeführt. Sobald die Phasen separiert sind, werden sie am besten
in einem inerten Container, der physisch und chemisch isoliert
ist, gehalten, um Störungen der Analytkonzentrationen zu
vermeiden. Einige Analyten können spezielle Anforderungen
stellen, wie konstante oder niedrige Temperatur, oder Abschirmen
von Licht. Das Blut kann infektiöse Mittel enthalten und
sollte isoliert, vorzugsweise in einem geschlossenen System,
gehalten werden, um das Laborpersonal diesen vermindert
auszusetzen. Serum und Plasma werden herkömmlicherweise als
Analyseproben verwendet.
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Wenn ein Serum gewünscht wird, muß der Probe erlaubt werden,
zu gerinnen oder koagulieren, bevor eine weitere Separation
versucht wird. Wenn ein Plasma gewünscht wird, muß die Probe
ein Antikoagulat haben, das mit ihr direkt nach dem Einsammeln
gemischt wird. Zu diesem Zweck werden Antikoagulatmaterialien
herkämmlicherweise in Bluteinsammelvorrichtungen zum Zeitpunkt
der Herstellung angeordnet.
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Proben, die zentrifugiert worden sind, werden oft komplett
aufgeteilt. Aufteilen ist das Verfahren des Trennens von
Proben zum Verteilen auf Standorte von Analysegeräten. Dies
umfaßt den Transfer von Analyt von dem Sammelrohr zu einem oder
mehreren Sekundärcontainern. Diese Sekundärcontainer können
Standardtestrohre oder Kundenprobentassen für spezielle
Analysegeräte sein. Um das Blutbearbeitungsverfahren effizient und
sicher zu machen, müssen Sammelrohre Einschließen,
Zusatzmittel, Identifizierung und einfache Handhabung darbieten.
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Das populäre, vorevakuierte Bluteinsammelrohr (wie von Kleiner
in U.S. Patent Nr. 2,460,641 beschrieben) hat die folgenden
Vorteile: Sobald es sterilisiert ist, bleibt sein Inneres
steril, ohne zusätzliche Verpackung; Einfachheit des Aufbaus und
der Verwendung, indem seine Basisform aus nur einem Glasrohr
besteht, das permanent an einem Ende und mit einem
Gummistopfen in dem offenen Ende geschlossen ist; und es ist
selbstheilend, wenn Blutherausziehen abgeschlossen und die Kanüle, die
verwendet worden ist, um den Gummistopfen zu durchbohren,
entfernt worden ist. Solche Einsammelrohre sind typischerweise
aus Glas hergestellt und empfänglich für ein Zerbrechen.
Einsammelrohrbrechen ist ein sehr gefährliches Ereignis, da es in
scharfe Teile aus blutkontaminiertem Glas zersplittern kann,
das infektiöse Mittel enthalten kann, wie die mit dem Syndrom
der erlangten Immunschwäche (Acquired Immune Deficiency
Syndrome) oder Hepatitis in Verbindung stehenden Viren. Eine
gängige Art der Infektion von Labor- oder Krankenhauspersonal ist
das Kratzen der Haut mit Nadeln oder zerbrochenem Glas.
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Ein Verfahren zum Reduzieren der Risiken, die im Zusammenhang
stehen mit dem Brechen, ist, das Glas mit Plastik zu
beschichten. Glasflaschen, die mit Plastik beschichtet sind, werden
unter den Handelsnamen "Safemor" ( ) von Mallinckrodt Inc.,
"Safe-Cote" ( ) von Fisher Scientific Company in Pittsburgh,
PA, und "Second Skin" ( ) von Wheaton Safety Container Company
in Mays Landing, NJ, verkauft. Auch sind plastikbeschichtete
Glühlichtbirnen gefunden worden, die so beschichtet sind, um
Risiken im Zusammenhang mit der Explosion der Birne zu
reduzieren. Plastikbeschichtetes Glas zeigt erhöhte Stärke
gegenüber herkömmlichem, unbeschichtetem Glas, wodurch das Brechen
reduziert wird. Wenn das Glas bricht, hält das Plastik sowohl
die Glasfragmente als auch die darin gehaltene Flüssigkeit
umschlossen. Jedoch können diese Container nicht verwendet
werden, um eine Blutprobe einzusammeln und zu bearbeiten und sind
nicht für eine solche Verwendung gedacht.
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Eine Alternative zum Beschichten eines Glasrohrs mit Plastik
ist, das komplette Rohr aus Plastik herzustellen.
Unglücklicherweise sind nur ein Paar Plastikstoffe, während sie hohe
Bruchresistenz aufweisen, dazu fähig, ein Vakuum über lange
Zeitperioden zu halten (die meisten Hersteller geben eine
zweijährige Lagerlebenszeit für ihre evakuierten Glasrohre an,
und die International Standard Organisation gibt an, daß das
Volumen von Wasser, das von einem evakuierten Rohr eingezogen
worden ist, sich nicht mehr als 10 % vor dem Verfallsdatum des
Rohrs ändern darf). Sarstedt Inc. produziert ein Plastikrohr,
das "Monovette"( ) heißt, aber aufgrund seiner schlechten
Vakuumaufrechterhaltung als eine Spritze verwendet wird, und
nicht als ein geeignetes Mittel für Routinebluteinsammlung
gedacht ist. Tzafon vertreibt ein aus Plastik hergestelltes,
evakuiertes Bluteinsammelrohr unter dem Handelsnamen
"Vacuette" ( ), das jedoch nicht ein Vakuum über eine verlängerte
Zeitdauer halten kann, ohne externe Umpackung, die vor
Verwendung des Rohrs entfernt werden muß. Ein Ziel dieser Erfindung
ist, die Eigenschaften von Splitterresistenz und
Vakuumaufrechterhaltung in einem einzigen Plastikrohr zu kombinieren,
das einfach herzustellen und zu verwenden ist.
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Während Zerbrechen ein relativ unhäufiges Ereignis ist, ist
das Aufteilen eine Routinearbeit, die mit ähnlichen Risiken
belastet ist. Gegenwärtig sind eine Anzahl von Aufteilmethoden
vorhanden. Eine herkömmliche Methode ist, den Stopfen zu
entfernen und eine Tropfenpipette zu verwenden, um ein wenig der
Probe von dem offenen Primärrohr in einen Sekundärcontainer zu
transferieren. Diese Prozedur ist gefährlich: Entfernen des
Stopfens erzeugt infektiöse Aerosole, und ein offenes
Probenrohr kann einfach verschüttet werden. Eine andere herkömmliche
Methode zum Aufteilen ist, einfach aus dem offenen Primärrohr
in Sekundärcontainer auszugießen. Dies ist noch gefährlicher,
da Handfertigkeit benötigt wird, um eine kleine Menge an Serum
oder Plasma ohne Verschütten auszuschütten.
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Einige Vorrichtungen sind hergestellt worden, die versuchen,
diese Gefahren anzusprechen. Eine solche Vorrichtung wird von
Helena Laboratories in Beaumont, Texas, hergestellt und unter
dem Handelsnamen "Tip-Top" ( ) Spendetasse verkauft. Der Tip-
Top-Spender wird an das offene Ende eines zentrifugierten
Bluteinsammelrohrs befestigt, invertiert und gedrückt, um eine
Probe durch eine Öffnung in einer Probentasse zu spenden. Die
Hauptschwierigkeit mit dem Tip-Top-Spender und anderen
ähnlichen ist, daß sie den gefährlichen Schritt des Entfernens des
Stopfens von dem Bluteinsammelrohr benötigen. Eine
Vorrichtung, die nicht das Entfernen des Stopfens benötigt, wird von
Clean Tech SCI AG in Langenthal/Schweiz hergestellt und unter
dem Handelsnamen "The Cleantech System" ( ) verkauft. Das
Oleantech-System besteht aus mehreren Komponenten, die eine
Kanüle zum Durchbohren des Stopfens, eine Maschine zum
Einführen
der Kanüle in den Stopfen, eine Pipette, um einen Zugang
zu der Probe durch den Stopfen zu haben, und eine Pumpe
enthält, die an der Pipette befestigt ist, um die Probe aus dem
Rohr zu ziehen. Diese Vorrichtung spricht viele Gefahren beim
Spenden einer Probe an, ist jedoch relativ komplex, teuer und
benötigt viele Schritte zum Verwenden. Ein anderes Ziel dieser
Erfindung ist, die Nachfrage nach einer Vorrichtung zu
erfüllen, die es ermöglicht, daß Blut umschlossen und gespendet
wird, ohne das Risiko der Kontamination oder Verschüttung
durch Entfernen oder Handhaben des Stopfens.
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Das Arbeitsvolumen, sowohl hinsichtlich der Anzahl der
Blutproben als auch hinsichtlich der Anzahl der Tests (daher
Aliquoten), die von typischen Kliniklabors durchgeführt werden,
wächst schnell. Dies hat die Wahrscheinlichkeit von
Probenfehlidentifikation sehr erhöht. Falsch identifizierte Proben
kompromittieren die Patientenversorgung. Die meisen
Bluteinsammelrohre haben Papieraufkleber an ihren Seiten befestigt,
auf die die Probenidentifikationsdaten handschriftlich
aufgebracht werden können. Identifikation ist auf diese Weise eine
zeitaufwendige und unangenehme Pflicht, da es schwierig ist,
auf eine kleine, gebogene Oberfläche zu schreiben. Die
Markierungen können durch Hantieren weggerieben oder durch
Fremdmaterie undeutlich werden. Zusätzlich können Fehler aufgrund
einer falschen Draufschrift oder einer nicht lesbaren
Handschrift gemacht werden.
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Eine Alternative ist, druckempfindliche Etiketten anzubringen.
Diese Etiketten ändern Farbe in Antwort auf angelegten Druck.
Die Markierungen sind daher ein Teil des Etiketts und können
nicht weggerieben werden. Solche Etiketten leiden immer noch
an den Nachteilen der Unannehmlichkeit, dem Zeitverbrauch und
den menschlichen Fehlern.
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Eine andere Alternative ist, Stabcodierungen, Magentstreifen
oder irgendwelche andere Typen eines maschinenlesbaren
Etiketts zu verwenden. Diese Etiketten können von einer Maschine
schneller und mit größerer Genauigkeit abgetastet werden, als
ein Mensch eine Handschrift lesen kann. Solche Etiketten sind
relativ resistent gegenüber Schmutz und Abnutzung und werden
unwahrscheinlicherweise falsch gelesen, wenn sie beschädigt
sind. Die Hauptnachteile sind, daß solche Etiketten weder
manuell am Ort hergestellt werden können, noch einfach gelesen
oder verstanden werden können von Menschen. Eine weitere
Aufgabe dieser Erfindung ist, eine Probenidentifikation zu
liefern, die einfach, genau, haltbar und sowohl von Maschinen als
auch Menschen lesbar ist.
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Eine Blutprobe muß geronnen sein, um ein Serum zu liefern.
Aktivierung der Bildung dieses Gerinnsels entsteht als eine
Konsequenz des Kontakts mit dem Glaseinsammelrohr, in welchem
das Blut eingesammelt worden war, und kann durch das
Hinzugeben von verschiedenen Gerinnungsaktivierungsmaterialien, wie
in U.S. Patent Nr. 4,189,382 von Zine beschrieben, erhöht
werden. Das Nationalkomitee für Kliniklaborstandards (NCCLS)
empfiehlt eine Wartezeit von 20 bis 30 Minuten zur
Gerinnungsbildung, um ohne Zusatzmittel aufzutreten. Wenn Thrombin- oder
Siliziumoxidteilchen als Gerinnungsaktivatoren verwendet
werden, empfiehlt das NCCLS 5 Minuten bzw. 15 Minuten
Wartezeiten. Der Gerinnungsprozeß ist viel langsamer in herkömmlichen
Plastikrohren aufgrund des Unterschiedes der
Oberflächencharakteristiken zwischen Glas und Plastik. Es ist daher
notwendig, Gerinnungsaktivatoren hinzuzugeben, um Gerinnen in einem
Plastikrohr zu initiieren, was die Kosten des Rohrs erhöht.
Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist, ein Rohr mit integraler
Gerinnungsaktivation zu liefern, so daß der Gerinnungsprozeß
initiiert und gesteigert wird, ohne daß ein
Gerinnungszusatzmittel hinzugegeben wird.
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Mit dem Auftreten von biochemischen und chemischen
Hochgeschwindigkeitsanalysegeräten hat sich der größte Teil der Zeit
und Mühe, die in einem typischen Kliniklabor beim
Blutprobenbearbeiten verbraucht wird, auf die Einsammel- und
Vorbereitungsschritte verschoben. Weitere Gewinne in der
Verarbeitungseffizienz werden durch Verbessern der
Handhabungscharakteristiken von Bluteinsammelrohren erhalten.
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Eines der Haupthindernisse zur effizienten Handhabung von
Proben ist die Verwendung von Blutprobenrohren in vielen
unterschiedlichen Größen. Die kleineren Rohre, die oft verwendet
werden, um Blut von Kindern einzusammeln, sind schwierig
handzuhaben und haben sehr wenig Raum, auf den
Probenidentifikationsinformation aufgezeichnet werden kann. Die Variation in
Rohrgröße führt zu nicht uniformen Verpackungen und
Notwendigkeiten zu unterschiedlich großen Testrohrgestellen. Bei
modernen Blutanalysegeräten besteht ein Designtrend in Richtung von
Systemen, die direkt aus den Bluteinsammelrohren Proben
einsammeln (Primärrohrprobennehmen). Der Hitachi-737-Analysator
ist einer der ersten von diesem Typ. Daher ist es notwendig,
den Analysator an jede Rohrgröße anzupassen, die verwendet
wird, um die Probe zu umschließen. Da die meisten Labors
gemischte Chargen von unterschiedlichen Rohrgrößen erhalten, muß
das Analysegerät entweder manuell mit großen Laborkosten oder
automatisch mit großen Zubehörkosten eingestellt werden.
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Zeitgleich mit dem Trend in Richtung des
Primärrohrprobennehmens besteht ein Trend in Richtung der automatisierten
Probenhandhabung. Verfahren zum Bluttrennen und Analysieren setzt
das Laborpersonal infektiösen Mitteln aus, die über
Blutkontakt übertragen werden können; z.B. Hepatitis oder AIDS.
Zusätzlich ist das herkömmliche Chargenverarbeiten von
Blutproben laborintensiv und ist nicht allgemein automatisiert
worden, wie es im Fall von anderen Verfahren im Kliniklabor
stattgefunden hat. Automatisierung von Blutseparation kann
effektiv Laborpersonal von den Gefahren des Blutverarbeitens
trennen, während theoretisch die Geschwindigkeit der
kompletten Analyseprozedur erhöht wird.
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Ein hochautomatisiertes System würde einen Robotermanipulator,
automatische Identifikation und
Primärrohrprobennehmanalysatoren enthalten. Automatische Identifikation kann fordern, daß
das zu handhabende Rohr in einer sehr speziellen Orientierung
ist, während einige Analysegeräte fordern können, daß eine
große Steckkraft entlang der Rohrachse ausgeübt wird, um das
Rohr in der Probenkassette festzusetzen. Gegenwärtige
Bluteinsammelrohre sind suboptimal für automatische Manipulation, da
sie glatte, uniforme Außenflächen aufweisen. Dies macht es
schwierig für einen Roboter, die Rohre fest und wiederholbar
mit korrekter Richtung zu ergreifen.
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Eine Spritze hat zwei der Charakteristiken, die für
effizientes Probenhandhaben notwendig sind. Zuerst weist sie eine
einzige Außengröße auf, unabhängig von dem Volumen des gezogenen
Bluts. Zweitens weist sie Flansche auf ihrem Äußeren auf, die
Roboterangreifen und -orientieren ermöglichen kann. Spritzen
sind relativ ungebräuchlich, um verwendet zu werden, im
Vergleich zu evakuierten Einsammelrohren. Dieses Problem ist von
Sarstedt's Monovette angesprochen worden, die ein
spritzenartiges Einsammelrohr mit einem Stempelgriff ist, der entfernt
werden kann, nachdem das Blut herausgezogen worden ist, und
danach wie ein Rohr gehandhabt werden kann. Diese Vorrichtung
ist, jedoch, weniger dem Hantieren mit einer automatisierten
Vorrichtung als ein evakuiertes Sammelrohr zugänglich. Eine
weitere Aufgabe dieser Erfindung ist, Rohre zu liefern, die
zugängliche sowohl für das menschliche als auch für das
automatische Hantieren sind.
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EP-A-0 295 416 offenbart eine Flüssigkeitseinsammelapparatur,
die eine rohrförmige erste Lage, die aus einem ersten Material
hergestellt ist, und eine rohrförmige zweite Lage umfaßt, die
aus einem zweiten Material hergestellt und im wesentlichen an
eine Bedeckung der ersten Lage angebracht ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der gegenwärtigen Erfindung wird eine
Flüssigkeitseinsammelvorrichtung geliefert, die eine Kammer, die von der
Innenfläche einer rohrformigen ersten Lage festgelegt ist, die
aus einem ersten Material hergestellt ist, umfaßt,
gekennzeichnet durch einen aufgerauhten Bereich, der einen Teil der
Innenfläche der ersten Lage bedeckt, wobei der aufgerauhte
Bereich relativ zu der Innenfläche der ersten Lage aufgerauht
ist, um dadurch das Koagulieren einer kompletten Blutprobe,
die in der Kammer umschlossen ist, zu erleichtern.
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Wünschenswerterweise umfaßt die
Flüssigkeitseinsammelvorrichtung eine rohrförmige zweite Lage, die aus einem zweiten
Material gebildet und im wesentlichen an eine Abdeckung der ersten
Lage angebracht ist.
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Vorzugsweise enthält die Flüssigkeitseinsammelvorrichtung, die
die Erfindung verkörpert, ferner ein geschütztes Etikett, das
zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage eingeschlossen
ist, zum Tragen von Vermerken, wobei das Etikett, das die
Vermerke trägt, aus einem Material hergestellt ist, das sich von
den Materialien der ersten Lage und zweiten Lage
unterscheidet.
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Vorzugsweise enthält die zweite Lage einen sich radial nach
außen ausbreitenden Kragen, der Zusammenpaßmittel zum
Anbringen eines Kragens direkt an einen anderen Kragen ohne
irgendwelche anderen Komponenten, enthält.
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Der aufgerauhte Bereich kann weniger als ein Drittel der
Innenfläche der Rohrkammer bedecken.
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Vorzugsweise weist der aufgerauhte Bereich ein
Oberflächenfinish mit sowohl Rauhigkeitshöhe als auch Rauhigkeitsbreite in
einem Bereich von 0,4 bis 20 um auf.
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Die Erfindung liefert auch eine eingekapselte
Probeneinsammelvorrichtung, von der die Umschließung nicht entfernt werden
kann und die die Sicherheitsrisiken, die mit dem Entfernen
solch einer Umschließung assoziiert sind, herabsetzen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer geschichteten
Probeneinsammelvorrichtung;
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Fig. 2a ist eine Schnittansicht einer eingekapselten
Probeneinsammelvorrichtung;
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Fig. 2b zeigt eine eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung,
die verwendet wird, um eine Blutprobe aus einem
Blutgefäß einzusammeln;
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Fig. 2c zeigt eine eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung,
die an ein Flüssigkeitsspendegerät angebracht ist,
das mit dieser Anmeldung ausgerustet ist;
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Fig. 2d zeigt eine alternative Version der eingekapselten
Probeneinsammelvorrichtung;
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Fig. 3a ist eine Schnittdarstellung einer anpaßbaren
Probeneinsammelvorrichtung, die ein Einsammelrohr mit
einer modifizierbaren Außenbeschichtung zeigt;
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Fig. 3b ist eine vergrößerte Schnittansicht eines
Oberflächenmerkmals der anpaßbaren
Probeneinsammelvorrichtung;
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Fig. 3c ist eine vergrößerte Schnittansicht eines
deformierten Oberflächenmerkmals der anpaßbaren
Probeneinsammelvorrichtung.
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Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die die eingebette
Identifikation einer Probeneinsammel- und
Identifikationsvorrichtung illustriert.
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Fig. 5a ist eine Schnittansicht einer Probeneinsammel- und
Gerinnungsaktivierungsvorrichtung.
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Fig. 5b ist eine vergrößerte Ansicht der
Gerinnungsaktivierungsfläche, die auf dem Inneren der
Probeneinsammel- und Gerinnungsaktivierungsvorrichtung vorliegt.
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Fig. 6a zeigt eine greifbare Probeneinsammelvorrichtung, die
ein Mittel für automatisierte Vorrichtungen zum
Greifen und Manipulieren einer Probe liefert.
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Fig. 6b zeigt, wie die greifbare Probeneinsammelvorrichtung
von einem roboterartigen oder automatisierten
Manipulator ergriffen werden würde.
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Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht einer
Probeneinsammelvorrichtung mit variablem Volumen.
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Fig. 8a zeigt eine verbindbare Probeneinsammelvorrichtung.
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Fig. 8b ist eine vergrößerte Ansicht eines nicht
angebrachten Selbstverbindungsmerkmals der verbindbaren
Probeneinsammelvorrichtung.
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Fig. 8c zeigt zwei verbindbare Probeneinsammelvorrichtungen,
die miteinander verbunden sind.
BESCHREIBUNG VON SPEZIELLEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Diese Anmeldung liefert eine Vorrichtung, die das Einsammeln
von Blutproben durch Venenpunktur und Separation der
Blutproben durch Zentrifugation ermöglicht. Zusätzlich liefert die
Vorrichtung Merkmale, die das Bearbeiten der eingesammelten
Blutprobe in einer automatisierten Art erleichtert. Zwecks
Klarheit und Einfachheit ist jedes Merkmal in einem speziellen
Ausführungsbeispiel vorgestellt, obwohl sie auch kombiniert
sein können, wie die Funktion diktiert. Um die
Venenpunktureinsammlung zu unterstützen, kann die offenbarte Vorrichtung
vor solch einem Einsammeln evakuiert werden. Nun wird sich auf
die Zeichnungen, Fig.en 1 bis 8 bezogen, die die speziellen
Ausführungsbeispiele zeigen, die die Merkmale dieser Erfindung
darstellen.
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Die in Fig. 1 gezeigte, geschichtete Bluteinsammeleinrichtung
10 besteht aus einer rohrförmigen Kammer 12 und einer
Abschließung 14. Die geschichtete Probeneinsammelvorrichtung 10
illustriert den geschichteten Aufbau einer
Bluteinsammeleinrichtung, durch deren Merkmale die automatisierte Manipulation
einer Bluteinsammelvorrichtung erleichtert und realisiert
werden kann.
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Die rohrförmige Kammer 12 hat ein geschlossenes Ende und ein
offenes Ende, das ausgeformt ist, um den Verschluß 14
aufzunehmen und von demselben abgedichtet zu werden. Besagte
rohrförmige Kammer 12 umfaßt eine Innenlage 16 und eine Außenlage
18, die nicht entfernbar miteinander verbunden sind. In diesem
Ausführungsbeispiel ist die Innenlage 16 aus einem steifen, im
wesentlichen transparenten Material, wie Glas oder Polystyrol,
und die Außenlage 18 ist aus einem im wesentlichen
transparenten
Barriereplastik hergestellt, wie das von E.I. Du Pont de
Nemours Inc. unter dem Handelsnamen Selar PA verkaufte
Material. Ein Verfahren zum Bilden der Außenlage 18 ist, die
Innenlage in ein Bad aus geschmolzenem Material, wie Selar PA,
einzutauchen, wodurch sich eine Lage des geschmolzenen Materials
auf besagter Innenlage absetzt. Kühlen der Innenlage 16 und
des sich darauf abgeschiedenen Materials bildet die Außenlage
18. Aufgrund der speziellen Konstruktion der Innenlage 16 und
der Außenlage 18 ist die rohrförmige Kammer 12 im wesentlichen
transparent und kann vorevakuiert werden, um beim
Probeneinsammeln zu helfen. Vorteilhafterweise wird die benötigte Dicke
der Außenlage 18 nur durch die gewünschten
Grenzschichtcharakteristiken der rohrförmigen Kammer 12 bestimmt, und nicht
durch irgendeine andere mechanische Charakteristik besagter
rohrförmigen Kammer. Als ein Resultat davon wird ein
Minimalvolumen an Barrierematerial für den Aufbau besagter
rohrförmigen Kammer 12 benötigt. Dies ist wünschenswert, da
Barrierematerialien, insbesondere Barriereplastikstoffe, im allgemeinen
teurer sind, um für den Aufbau von Gebrauchsartikeln, wie
Bluteinsammelrohre, verwendet zu werden, als herkömmlichere
durch Spritzguß formbare Materialien.
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Der Verschluß 14 ist vorzugsweise aus einem selbstheilenden,
einen medizinischen Gütegrad aufweisenden, bromierten
Butylgummi aufgebaut. Besagter Verschluß bildet eine Abdichtung mit
der Innenwand der Innenlage 16, was geeignet dafür ist, daß
der rohrförmigen Kammer 12 erlaubt wird, vorevakuiert zu
werden.
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Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die rohrförmige Kammer 12
aus zwei separaten Lagen, die aneinander angebracht sind,
hergestellt ist, ist es erwogen worden, daß die rohrförmige
Kammer 12 anfänglich aus einem homogenen Plastikmaterial
hergestellt sein kann, das später so modifiziert werden kann, daß
eine Vielzahl von Bereichen entstehen, wobei die
Zusammensetzung
dieses ursprünglich homogenen Plastikstoffes geändert
worden ist, um unterschiedliche Eigenschaften aufzuweisen.
Eine Modifikation des homogenen Plastikstoffes an der
Innen- oder Außenfläche der rohrförmigen Kammer 12 kann,
beispielsweise, zu dem Erzeugen neuer Materialien in der
Oberflächenlage besagter rohrförmigen Kammer führen, die die Eigenschaften
der im wesentlichen Transparenz oder Gasundurchlässigkeit
aufweisen. Modifikation des homogen Plastikstoffes 81 der verwendet
worden ist, um die rohrförmige Kammer 12 zu bilden, kann durch
Aufheizen besagten homogenen Plastikstoffes in einer Umgebung
durchgeführt werden, die Chemikalien oder Verbindungen
enthält, die in die Polymerstruktur des homogenen Plastikstoffes
integriert werden sollen. Solches Aufheizen besagter
rohrförmigen Kammer könnte durchgeführt werden mit Energie von einem
Niedrigleistungslaser.
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Die Fig.en 2a bis 2d zeigen eine eingekapselte
Probeneinsammelvorrichtung 30, ein zweites Ausführungsbeispiel dieser
Erfindung. Besagte eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung
besteht aus einer inneren, rohrförmigen Kammer 32, einem
Verschluß 34 und einer Abdeckungslage 36. Die eingekapselte
Probeneinsammelvorrichtung 30 ist eine Bluteinsammelvorrichtung,
von der der Verschluß nicht entfernt werden kann.
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Die innere, rohrförmige Kammer 32 weist ein geschlossenes Ende
und ein offenes Ende, das zum Aufnehmen des Verschlusses 34
ausgeformt ist, auf. Besagte innere, rohrförmige Kammer 32 ist
aus einem im wesentlichen transparenten Material, wie Glas
oder Polystyrol, aufgebaut.
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Die Abdeckungslage 36 bedeckt im wesentlichen die Außenfläche
der inneren, rohrförmigen Kammer 32 und die exponierte
Oberfläche des Verschlusses 34, außer innerhalb eines kleinen,
unbedeckten Bereichs 38 auf der Achse besagten Verschlusses.
Besagte Bedeckungslage ist aus einem im wesentlichen
transparenten
Barriereplastikstoff aufgebaut, wie der von E.I. Du
Pont de Nemours Inc. unter dem Handelsnamen Selar PA verkaufte
Stoff, nachdem besagter Verschluß in das offene Ende besagter
inneren, rohrförmigen Kammer eingefügt worden ist. Das
Herstellen besagter Abdeckungslage kann durch Eintauchen der
inneren, rohrförmigen Kammer 32 in ein Bad aus geschmolzenem
Material, wie Selar PA, und Kühlen des geschmolzenen
Materials, das sich durch solches Eintauchen abgesetzt hat, um
dadurch besagte Abdecklage zu bilden, erreicht werden. Während
der Eintauchprozedur kann die innere, rohrförmige Kammer 32
über den Verschluß 34 abgestützt werden, der an dem nicht
bedeckten Bereich 38 auf besagtem Verschluß ergriffen wird. Um
das Innere der eingekapselten Probeneinsammelvorrichtung 30 zu
evakuieren, kann das Zusammenbauen besagter Vorrichtung in
einem Vakuum durchgeführt werden.
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Fig. 2b zeigt die eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung 30
im Betrieb. Die eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung wird
verwendet, um Blut auf eine Weise einzusammlen, die identisch
zu der von herkömmlichen, evakuierten Bluteinsammelrohren ist,
d.h., ein Ende einer beidseitigen Venenpunkturnadel 40 wird in
ein Blutgefäß 42 eingeführt, und das andere Ende besagter
Nadel durchbohrt den Verschluß 34, wodurch es ein
Probeneinsammelvolumen 44 betritt. Der unbedeckte Bereich 38 ermöglicht es
der Venenpunkturnadel 40, durch den Verschluß 34
hindurchzutreten, ohne durch die Abdecklage 36 hindurchzutreten. Sobald
die Venenpunkturnadel 40 besagtes Probeneinsammelvolumen
erreicht hat, fließt eine Blutprobe 46 von dem Gefäß in besagtes
Probeneinsammelvolumen. In der Praxis kann die eingekapselte
Probeneinsammelvorrichtung 30 ferner ein Separationsmittel 48
enthalten, das innerhalb der inneren, rohrförmigen Kammer 32
vor dem Hinzufügen der Abdecklage 36 angeordnet wird, um die
Separation der Blutprobe 46 zu erleichtern. Besagtes
Separationsmittel kann aus einem Silikongel mittlerer Dichte,
ähnlich dem von Zine in U.S. Patent mit der Seriennummer
3,852,194 verwendeten, oder aus einem stöpselartigen
Separator, ähnlich dem von Coleman in U.S. Patent mit der
Seriennummer 3,508,653 verwendeten, bestehen. Das Anordnen des
Separationsmittel 48 innerhalb der inneren, rohrförmigen Kammer 32
hängt von dem Aufbau besagten Separationsmittels ab, d.h.,
wenn besagtes Separationsmittel aus einem Gel mittlerer Dichte
besteht, dann ist es am besten, es an dem Ende der inneren,
rohrförmigen Kammer 32, gegenüber von dem Verschluß 34,
anzuordnen, während, wenn besagtes Separationsmittel ähnlich dem
stopfenartigen Separator von Coleman ist, es dann am besten
ist, es an dem Verschluß 34 zu befestigen.
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Das Hinzufügen eines Separationsmittels, wie oben beschrieben,
erleichtert die Zentrifugationsseparation der zellularen
Komponente besagter Blutprobe, wenn die eingekapselte
Probeneinsammelvorrichtung 30 entweder um ihre eigene Längsachse oder
eine andere Achse gedreht wird. Das Resultat dieser
Zentrifugationsseparation ist in Fig. 2c gezeigt. Eine
Zellularkomponente 50 ist innerhalb besagter inneren, rohrförmigen Kammer
abgeteilt und von einer nicht zellularen Komponente 32 durch
das Separationsmittel 48 separiert worden. Die nicht zellulare
Komponente 52 kann aus der inneren, rohrförmigen Kammer 32
durch einen automatisierten Probenkopf herausgenommen werden,
der durch den Verschluß 34 hindurchsticht, oder, wie in Fig.
2c gezeigt, kann ein Flüssigkeitsspendegerät 34 an besagte
eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung angebracht werden, um
manuelles Spenden zu ermöglichen. Das Flüssigkeitsspendegerät
54 liefert ein Mittel zum Spenden einer Probe aus der
Probeneinsammel- und Separationsvorrichtung der gegenwärtigen
Erfindung derart, daß ein Entfernen des Verschlusses 34 nicht
vonnöten ist. Das Flüssigkeitsspendegerät 54 umfaßt eine
Spendespitze 56, eine konische Küvette 58, einen flexiblen
Randbereich 60 und eine Pipetteneinfügung 62. Die
Pipetteneinfügung 62 enthält einen hohlen Dorn 64 und eine feste
Rückplatte 66 und ist vorzugsweise als ein Stück aus einem
Plastikmaterial,
wie hochschlagzähes Styrol, gebildet. Der hohle
Dorn 34 ermöglicht einen Flüssigkeitsaustausch zwischen dem
Inneren der eingekapselten Probeneinsammelvorrichtung 30 und
dem Inneren der konischen Küvette 58 und liefert dadurch einen
Weg für die Flüssigkeit, die in der eingekapselten
Probeneinsammelvorrichtung 30 enthalten ist, zu dem Eingang der
konischen Küvette 58. Die Randkante der festen Rückplatte 66 sorgt
für eine Dichtung mit den Wänden der konischen Küvette 58, um
die Flüssigkeit, die innerhalb besagter Küvette enthalten ist,
davor zu bewahren, um besagte Rückplatte herum zu lecken. Die
Spendespitze 56 ist integral mit der konischen Küvette 58
ausgebildet und enthält eine Öffnung 68 mit einem Durchmesser von
vorzugsweise 0,38 bis 0,51 mm, die sich von dem Inneren der
konischen Küvette 58 zu dem Äußeren der Spendespitze 56
ausbreitet. Die Spendespitze 56, die konische Küvette 58 und der
flexible Randbereich 60 sind vorzugsweise als ein Stück aus
einem Plastik, wie Polypropylen, hergestellt.
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Im Betrieb wird das Flüssigkeitspendegerät 54 an die
eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung 30 angebracht, nachdem die
Blutprobe 46 separiert worden ist. Der hohle Dorn 64 wird
durch die Abdeckungslage 36 und den Verschluß 34
hindurchgestochen, so daß die feste Rückplatte 66 fest auf dem Verschluß
34 aufsitzt. Sobald das Flüssigkeitsspendegerät 54 an die
eingekapselte Probeneinsammelvorrichtung 30 angebracht worden
ist, kann die komplette Anordnung umgedreht werden, und die
Flüssigkeit, die innerhalb der inneren, rohrförmigen Kammer 32
enthalten ist, kann durch wiederholtes Drücken der konischen
Küvette 58 gespendet werden. Die Größe der Öffnung 68 in der
Spendespitze 56 ist derart, daß die Flüssigkeit in der
eingekapselten Probeneinsammelvorrichtung 30 gut mit einem
semikontinuierlichen Strom gespendet wird.
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Vorteilhafterweise werden die Risiken, die mit dem Entfernen
von Verschlüssen von Bluteinsammelrohren in Verbindung stehen,
durch dieses Ausführungsbeispiel reduziert, da der Verschluß
34 nicht von der inneren, rohrförmigen Kammer 32 entfernt
werden kann. Ein zweiter Vorteil der eingekapselten
Probeneinsammelvorrichtung 30 besteht in der vereinfachten Funktion des
Verschlusses 34, der nicht länger steif genug sein muß, um dem
manuellen Entfernen von der inneren, rohrförmigen Kammer 32
standzuhalten. Aufgrund der Tatsache, daß diese Funktion nicht
länger von dem Verschluß 34 benötigt wird, agiert besagter
Verschluß einfach als eine selbstheilende Öffnung, durch
welche Blut gezogen und Komponenten besagten Blutes extrahiert
werden. Diese vereinfachte Funktion ermöglicht dem Aufbau
besagten Verschlusses seinerseits, vereinfacht zu sein.
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Fig. 2d zeigt eine weitere eingekapselte Ausführungsform 70,
die umfaßt ist von einer inneren, rohrförmigen Kammer 34,
einer Abdecklage 76 und einem selbstheilenden Stopfen 72, der
den Verschluß 34 des vorangegangenen Ausführungsbeispieles
ersetzt. Die innere, rohrförmige Kammer 74 weist ein
geschlossenes und ein offenes Ende auf. Das offene Ende besagter
inneren, rohrförmigen Kammer enthält einen Innenflansch 78, der so
ausgeformt ist, daß er eine Umfangsnut, die in dem
selbstheilenden Stopfen 72 ausgebildet ist, aufnimmt. Besagte innere,
rohrförmige Kammer 74 ist aus einem im wesentlichen
transparenten Material, wie Glas oder Polysterol, vielleicht durch
Glasformtechniken hergestellt.
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Die Abdecklage 76 bedeckt im wesentlichen die Außenoberfläche
der inneren, rohrförmigen Kammer 74 und die exponierte
Oberfläche des selbstheilenden Stopfens 72, außer für einen
kleinen unbedeckten Bereich 79 auf der Achse besagten
selbstheilenden Stopfens. Besagte Abdecklage ist in einer ähnlichen
Weise wie die Abdecklage 36 von den Fig.en 2a bis 2c
aufgebaut.
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Der selbstheilende Stopfen 72 ist vorzugsweise aus einem
ähnlichen selbstheilenden, einen medizinischen Gütegrad
aufweisenden, bromierten Butylgummi wie der Verschluß 34
hergestellt. Durch Modifikation der Funktion des Verschlusses 34
kann besagter selbstheilende Stopfen in einer ähnlichen Form
und aus einem kleineren Volumen an selbstheilendem Material
hergestellt werden, was vorteilhaft ist, wenn das
selbstheilende Material schwer ist, zu formen, oder ansonsten teuer
ist, herzustellen.
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Die Fig.en 3a bis 3c illustrieren eine anpaßbare
Probeneinsammelvorrichtung 80, die eine andere Ausführungsform dieser
Erfindung ist. Die anpaßbare Probeneinsammelvorrichtung 80
umfaßt einen Verschluß 81, eine Rohrkammer 82, und eine
modifizierbare Überlagerungsschicht 83, die nicht entfernbar an der
Rohrkammer 82 angebracht ist. Der Verschluß 81 ist dem in Fig.
1 gezeigten Verschluß 14 ähnlich. Die Rohrkammer 82 hat ein
geschlossenes und ein offenes Ende, das ausgebildet ist, um
den Verschluß 81 aufzunehmen und von demselben abgedichtet zu
werden, und ist vorzugsweise aus einem steifen, im
wesentlichen transparenten Material, wie Glas oder Polysterol,
aufgebaut.
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Besagte modifizierbare Überlagerungsschicht ermöglicht es,
Information auf besagte anpaßbare Probeneinsammelvorrichtung
aufzuformen oder von derselben wiederzugewinnen durch
automatisierte oder manuelle Mittel. Die modifizierbare
Überlagerungsschicht 83 ist vorzugsweise aus einer dünnen,
transparenten Plastiklage gebildet, die ausgeformt worden ist, um eine
Vielzahl von Oberflächenmerkmalen 86 zu enthalten. Die
Oberflächenmerkmale 86 sind so aufgebaut, daß jedes irreversibel
deformiert sein kann, wodurch Binärinformation in besagtes
Oberflächenmerkmal codiert wird, da Oberflächenmerkmale 86
entweder in einem undeformierten oder deformierten Zustand
existieren. Die Deformation eines Oberflächenmerkmals 86 kann
aus Brechen des Oberflächenmerkmals 86 nach innen, auf sich
selbst zu, wie in den Fig.en 3b und 3c illustriert, bestehen.
Wie beschrieben, liefern die Oberflächenmerkmale 86 sowohl
eine visuelle als auch eine tastbare Anzeige für ihren
Zustand.
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Gedruckte Information 88 ist auf der modifizierbaren
Überlagerungsschicht 83 neben jedem Oberflächenmerkmal 86 aufgedruckt
und kann verwendet werden, um jedem Oberflächenmerkmal eine
Bedeutung zuzuordnen. Die gedruckte Information 88 kann, als
ein spezielles Beispiel, die Gegenwart eines chemischen
Zusatzmittels in der anpaßbaren Probeneinsammelvorrichtung 80
angeben. Deformation des Oberflächenmerkmals 86 benachbart zu
der bedruckten Information 88 würde anzeigen, daß dieses
chemische Zusatzmittel tatsächlich vorliegt.
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Fig. 4 zeigt eine Probeneinsammel- und
Identifikationsvorrichtung 90, die eine Innenlage 96, eine Außenlage 98, einen
Verschluß 99 und ein Identifikationsmittel 92 umfaßt. Die
Innenlage 96, die Außenlage 98 und der Verschluß 99 sind ähnlich
der Innenlage 16, der Außenlage 18 bzw. dem Verschluß 14 der
geschichteten Probeneinsammelvorrichtung 10, die in Fig. 1
gezeigt ist.
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Das Identifikationsmittel 92 ist vorzugsweise zwischen der
Innenlage 96 und der Außenlage 98 zur Zeit des Aufbaus
besagter Probeneinsammel- und Indentifikationsvorrichtung
zwischengelagert worden. Das Identifikationsmittel 92 ist
vorzugsweise aus einem dünnen, flexiblen Material aufgebaut, das
bedruckte Markierungen aufnimmt, wie Papier, und an die
Innenlage 96 vor dem Hinzufügen der Außenlage 98 angeklebt wird.
Die Außenlage 98 kann durch Eintauchen, wie zuvor beschrieben,
erzeugt werden. Besagtes Identifikationsmittel enthält von
Menschen oder von Maschinen lesbare Markierungen 94, die
Informationen über die Probeneinsammel- und
Identifikationsvorrichtung
90 codieren. Vorteilhafterweise schützt der
geschichtete Aufbau besagter Probeneinsammel- und
Identifikationsvorrichtung besagtes Identifikationsmittel 92 vor Beschädigung
und Entfernung.
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Die Fig.en 5a und Sb zeigen eine Probeneinsammel- und
Gerinnungsaktivierungsvorrichtung 100, die aus einer rohrförmigen
Kammer 102 und einem Verschluß 106 besteht. Der Verschluß 106
ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Verschluß 14.
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Die rohrförmige Kammer 102 weist ein geschlossenes Ende und
ein offenes Ende, das ausgeformt ist, um den Verschluß 106
aufzunehmen und von demselben abgedichtet zu werden, auf und
enthält einen Gerinnungsaktivierungsbereich 104 an ihrer
Innenfläche. Die rohrförmige Kammer 102 ist vorzugsweise aus
einem im wesentlichen transparenten Material, wie Glas, oder
einem im wesentlichen transparenten Barriereplastikstoff, wie
der von E.I. Du Pont de Nemours Inc. unter dem Handelsnamen
Selar PA verkaufte Stoff, aufgebaut.
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Fig. 5b zeigt eine vergrößerte Ansicht besagten
Gerinnungsaktivierungsbereichs. Der Gerinnungsaktivierungsbereich 104
besteht vorzugsweise aus einem Bereich, der an dem geschlossenen
Ende der rohrförmigen Kammer 102 angeordnet ist. Der Bereich,
der von dem Gerinnungsaktivierungsbereich 104 eingenommen
wird, sollte nicht ein Drittel des kompletten
Innenflächenbereichs der rohrförmigen Kammer 102 übersteigen, um
Gerinnungsbildung in und Anhaften an Bereichen zu verhindern, in denen
der nicht zellulare Bereich einer eingesammelten Blutprobe
nach dem Zentrifugieren angeordnet sein wird. Der
Gerinnungsaktivierungsbereich 104 ist mit einer Oberflächentextur
ausgebildet, die Gerinnungsbildung in Blut ausfällt. Ein
Oberflächenfinish mit einer Aufrauhung sowohl in der Höhe als auch in
der Breite in einem Bereich von 1,4 bis 20 um (Mikron)
liefert,
als ein spezielles Beispiel, eine gute
Gerinnungsaktivierungsoberfläche. Der Gerinnungsaktivierungsbereich 104 kann
an der Innenfläche der rohrförmigen Kammer 102 mit
Sekundärfinishoperationen erzeugt werden, wie Aufrauhen der Oberfläche
mit einem schleifwerkzeug oder einem Sandgebläse in dem
Bereich.
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Die Fig.en 6a und 6b zeigen eine greifbare
Probeneinsammelvorrichtung 110, eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung.
Die greifbare Probeneinsammelvorrichtung 110 besteht aus einer
modifizierten rohrförmigen Kammer 112 und einem Verschluß 118.
Der Verschluß 118 ist dem in Fig. 1 gezeigten Verschluß 14
ähnlich.
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Die modifizierte rohrförmige Kammer 112 weist ein
geschlossenes Ende und ein offenes Ende, das ausgeformt ist, um den
Verschluß 118 aufzunehmen und von demselben abgedichtet zu
werden, auf. Besagte modifizierbare, rohrförmige Kammer ist
vorzugsweise aus einem im wesentlichen transparenten Material,
wie Glas, oder einem im wesentlichen transparenten
Barriereplastikstoff hergestellt, wie der von E.I. Du Pont de Nemours
Inc. unter dem Handelsnamen Selar PA verkaufte Stoff. Ein
Anbringkragen 114 ist ein scheibenförmiges Merkmal, das
ausgebildet oder untrennbar verbunden ist mit dem Außenumfang der
modifizierten rohrförmigen Kammer 112. Vorzugsweise ist der
Anbringkragen 114 um das offene Ende besagter modifizierten,
rohrförmigen Kammer ausgebildet, wobei er in diesem Fall als
Teil besagter modifizierten, rohrförmigen Kammer ausgegossen
sein kann. Wenn besagter Anbringkragen nicht so angeordnet
ist, kann er nicht entfernbar an dem Außenumfang der
modifizierten rohrförmigen Kammer 12 mit einem Klebemittel angeklebt
werden.
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Wie in Fig. 6b gezeigt, erleichtert der Anbringkragen 114 die
automatisierte Handhabung der greifbaren
Probeneinsammelvorrichtung
110, da er es einem Robotergreifer 116, oder einem
ähnlichen Manipulator erlaubt, besagte greifbare
Probeneinsammelvorrichtung am Anbringkragen 114 zu ergreifen und eine
Kraft parallel zu der Achse besagter Vorrichtung ohne Gleiten
anzulegen. Eine automatisierte Ausrüstung würde oft benotigt
werden, um eine Kraft in solchen Richtungen anzulegen, wenn,
beispielsweise, die greifbare Probeneinsammelvorrichtung 110
in ein Probentransportgestell mit einer kleinen Toleranz oder
in einen Primärrohrprobennehmanalysator eingeführt wird.
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Fig. 7 illustriert eine Probeneinsammelvorrichtung 120 mit
einem variablen Volumen, ein weiteres Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung. Besagte Probeneinsammelvorrichtung mit
variablem Volumen besteht aus einem Verschluß 121, einem Rohr 122
und einem Bodenverschluß 124. Der Verschluß 121 ist dem in
Fig. 1 gezeigten Verschluß 14 ähnlich.
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Das Rohr 122 hat ein Ende, das ausgeformt ist, um den
Verschluß 121 aufzunehmen und von demselben abgedichtet zu
werden, und ein anderes Ende, das ausgeformt ist, um von dem
Bodenverschluß 124 abgedichtet zu werden. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist das Rohr 122 vorzugsweise aus einem im
wesentlichen transparenten Barriereplastikstoff hergestellt, wie
der von E.I. Du Pont de Nemours Inc. unter dem Handelsnamen
Selar PA verkaufte Stoff.
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Der Bodenverschluß 124 ist ein scheibenförmiges Glied, das das
Rohr 122 gegenüber von dem Verschluß 121 abdichtet. Besagter
Bodenverschluß ist vorzugsweise aus einem Barriereplastikstoff
hergestellt, aber das Material des Aufbaus muß nicht im
wesentlichen transparent sein. Der Bodenverschluß 124 ist
ausgeformt, um eine Abdichtungslippe 126 zu enthalten, die dazu
dient, besagten Bodenverschluß innerhalb des Rohrs 122 an Ort
und Stelle beim Aufbau zu halten. Besagte Abdichtungslippe
weist einen Durchmesser auf, der ein wenig größer als der
Innendurchmesser des Rohrs 122 ist, so daß sie ein wenig
komprimiert ist, wenn sie in besagtem Rohr angeordnet ist. Der
Bodenverschluß 124 ist gemacht, um abzudichten, und ist nicht
entfernbar an den Innendurchmesser des Rohrs 122 an einer
Position entlang der Länge besagten Rohrs angebracht. Nicht
entfernbare Verbindung des Bodenverschlusses 124 mit dem Rohr 122
kann erreicht werden durch Ultraschallschweißen oder Kleben
mittels Klebstoffen.
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Das eingeschlossene Volumen 128, das durch den Verschluß 121,
das Rohr 122 und den Bodenverschluß 124 festgelegt ist, ist
konstruiert, um Evakuation zu erlauben und dadurch das
Einsammein von Blut durch Venenpunktur zu erleichtern. Das
Ziehvolumen der Probeneinsammelvorrichtung 120 mit variablem Volumen,
d.h., das Nominalvolumen von Blut, das besagte Vorrichtung
einsammelt, ist bestimmt durch das Volumen besagten
eingeschlossenen Volumens 128 und, daher, durch die Position
besagten Bodenverschlusses 124 entlang der Länge des Rohrs 122.
Vorteilhafterweise kann ein unbegrenzter Bereich an
eingezogenen Volumina innerhalb der Außenabmessungen besagter
Probeneinsammelvorrichtung mit variablem Volumen erhalten werden,
und, als ein Resultat davon, müssen Instrumente oder
automatisierte Probenhandhabungsmaschinen, die zum Aufnehmen von
Proben mit sich verändernden Volumina designed sind, nur
Probeneinsammelrohre mit einer einzigen Außengröße aufnehmen.
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Die Fig.en 8a und 8b zeigen eine verbindbare
Probeneinsammelvorrichtung 130, das letzte Ausführungsbeispiel der
gegenwärtigen Erfindung. Die verbindbare Probeneinsammelvorrichtung
130 besteht aus einer rohrförmigen Kammer 132, einem Verschluß
133 und Selbstverbindungsmerkmalen 134 und 136. Die
rohrförmige Kammer 132 hat ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende,
das ausgeformt ist, um den Verschluß 133 aufzunehmen und von
demselben abgedichtet zu werden, und ist vorzugsweise aus
einem im wesentlichen transparenten Material, wie Glas, oder
einem im wesentlichen transparenten Barriereplastikstoff, wie
der von E.I. Du Pont de Nemours Inc. unter dem Handelsnamen
Selar PA verkaufte Stoff, hergestellt. Der Verschluß 133 ist
dem in Fig. 1 gezeigten Verschluß 14 ähnlich.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Selbstverbindungsmerkmale
134 und 136 identische, ringartige Merkmale, die nicht
entfernbar an der rohrförmigen Kammer 132 um den Außenumfang und
nahe den sich gegenüberliegenden Enden besagter rohrförmigen
Kammer angebracht sind. Vorzugsweise sind besagte
Selbstverbindungsmerkmale untrennbar an besagte Kammer durch Verwenden
eines geeigneten Klebemittels angeklebt. Die
Selbstverbindungsmerkmale 134 und 136 sind so aufgebaut, daß eine Vielzahl
von verbindbaren Probeneinsammelvorrichtungen miteinander
verbunden werden können durch Verriegeln der
Selbstverbindungsmerkmale, die für jede verbindbare Probeneinsammelvorrichtung
vorliegen. Da beide Selbstverbindungsmerkmale 134 und 136
identisch zueinander sind, wird die Beschreibung eines
Selbstverbindungsmerkmales ausreichen, um beide zu beschreiben.
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Wie in Fig. 8b gezeigt, umfaßt das Selbstverbindungsmerkmal
136 vier Verbindungsstationen 81 die gleichmäßig voneinander um
seinen Außenumfang angeordnet sind. Diese Verbindungsstationen
bestehen aus zwei männlichen Verbindungsstationen 138 und 140,
die benachbart zueinander um die Peripherie besagten
Selbstverbindungsmerkmals angeordnet sind, und zwei weibliche
Verbindungsstationen 142 und 144. Da sowohl die männlichen
Verbindungsstationen 138 und 140 als auch die weiblichen
Verbindungsstationen 142 und 144 benachbart zueinander angeordnet
sind, sind die Selbstverbindungsmerkmale polarisiert, d.h.,
sie können nur miteinander verbunden werden in bestimmten
Orientierungen der verbindbaren Probeneinsammelvorrichtungen. Die
männlichen Verbindungsstationen 138 und 140 bestehen aus
fächerförmigen Zungen, die in Reliefform auf der Unterseite
besagten Selbstverbindungsmerkmals ausgeformt sind. Die
weiblichen
Verbindungsstationen 142 und 144 bestehen aus
fächerförmigen Kavitäten, die auf der Oberseite besagten
Selbstverbindungsmerkmals ausgebildet sind. Der Aufbau besagter männlichen
und weiblichen Verbindungsstationen ist derart, daß sich die
männlichen und weiblichen Verbindungsstationen von
unterschiedlichen Rohren ineinander verriegeln und entfernbar
miteinander verbinden. Das Selbstverbindungsmerkmal 136 ist
vorzugsweise aus einem nachgiebigen Plastikmaterial, wie
Polyethylen, hergestellt.
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Im Betrieb kann eine Vielzahl von verbindbaren
Probeneinsammelvorrichtungen 130 miteinander verbunden werden. Fig. 8c
zeigt zwei solcher verbindbaren Probeneinsammelvorrichtungen,
wobei die erste Vorrichtung 146 mit der zweiten Vorrichtung
148 verbunden ist. Ausrichten der ersten Vorrichtung 146, so
daß eine männliche Verbindungsstation auf jedem der
Selbstverbindungsmerkmale 150 und 152 mit und oberhalb einer weiblichen
Verbindungsstation auf den Selbstverbindungsmerkmalen 154 und
156 ausgerichtet ist, gefolgt von Eindrücken besagter
männlichen Verbindungsstation in besagte weiblichen
Verbindungsstationen führt zur Deformation der fächerförmigen Zungen der
männlichen Verbindungsstationen und bringt die erste
Vorrichtung 146 entfernbar an die zweite Vorrichtung 148 an. Die
Anbringung, die durch die beschriebene Operation gebildet wird,
ist reversibel und ermöglicht das Trennen besagter ersten
Vorrichtung von besagter zweiten Vorrichtung.
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Der Hauptvorteil der verbindbaren Probeneinsammelvorrichtung
130 liegt in der Flexibilität, die beim Probenhantieren
gewährleistet wird. Serielles Handhaben von Proben, d.h.,
Handhaben von einer Probe zu einem Zeitpunkt, ermöglicht das
höchste Ausmaß an Flexibilität in der Probenhandhabung, ermöglicht
jedoch nicht unbedingt die optimale Zuteilung der Bemühung,
wenn die gleiche Operation für eine große Anzahl von Proben
durchgeführt werden muß. Im Gegensatz, Chargenbehandeln von
Proben, d.h., Behandeln von Proben in Gruppen, kann die
Operationen minimieren, die benötigt werden, um eine Gruppe von
Proben zu bearbeiten, was jedoch eine einzige Probe innerhalb
der charge dazu zwingt, bis zum Beenden der Operation für die
komplette Charge zu warten, für den Abschluß des Bearbeitens.
Optimale Probenhandhabung, d.h., eine Situation, in welcher
Verarbeitungszeit für jede Probe minimiert ist, ist
wahrscheinlich eine Mischung aus serieller und
Chargen-Probenhandhabung. Die verbindbare Probeneinsammelvorrichtung 130 erlaubt
es einer Gruppe von Proben, zusammen in einer Charge oder
getrennt voneinder, der Reihe nach, bearbeitet zu werden, je
nach dem, was optimal ist. Ein spezielles Beispiel kann eine
automatisierte Probenhandhabungsvorrichtung sein, die
ausgestaltet ist, um optimal Proben der Reihe nach zu bearbeiten.
Wenn diese Vorrichtung ausgeformt ist, um Proben von
Chargensammelschnittstellen anzunehmen und an dieselbe zurückzugeben,
dann würde die verbindbare Probeneinsammelvorrichtung 130 der
automatisierten Probenhandhabungseinrichtung erlauben,
zusammengepackte Proben, die gegenwärtig sind, aufzubrechen, um
dadurch optimales, internes Handhaben der Proben zu erlauben,
und dann die verbindbaren Probeneinsammelrohre in Chargen zum
Einsammeln wieder zu verbinden.
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Da viele Veränderungen im Aufbau der obigen
Probeneinsammelvorrichtungen dieser Erfindung gemacht werden können, ohne vom
Rahmen derselben abzuweichen, ist es gedacht, daß alle
Gegenstände, die in der obigen Beschreibung enthalten sind, oder in
den beiliegenden Zeichnungen gezeigt werden, als Illustration
interpretiert wird, und nicht in einem beschränkenden Sinne.
Beispiele der Ausführungsformen, die nicht von dem Rahmen
dieser Offenbarung abweichen, sind: Modifizieren des Materials,
das in dem geschichteten Aufbau der rohrförmigen Kammer
verwendet wird, so daß Resistenz gegenüber einer Zersplitterung,
chromatische Interferenz oder Bioabbaubarkeit geliefert wird;
und das Hinzufügen von Blutgerinnungsaktivatoren oder
Antikoagulatoren
zu den Probencontainern. Demgemäß ist die Erfindung
nur in Bezug auf die beiliegenden Ansprüche beschränkt.