專利名稱：自動重新密封的容器蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明背景本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及醫(yī)療化驗室實務(wù)的領(lǐng)域和用來收集和傳遞醫(yī)用尿樣的試樣容器。
現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)不論是門診病人或住院病人在進(jìn)行醫(yī)學(xué)檢查時按常規(guī)都要收集尿樣。根據(jù)當(dāng)值醫(yī)生的指示而收集的單獨試樣要送到醫(yī)療化驗室，其所在通常遠(yuǎn)離收集試樣的場所。
在一典型的收集程序中，先將試樣容器遞給病人，由病人私自放入試樣。容器上通常有一可旋上的蓋，病人在放入試樣后可重新將蓋旋緊，然后將封閉的容器遞給護(hù)士或其他醫(yī)務(wù)人員，由她安排將容器轉(zhuǎn)送到化驗室。化驗室的位置可在同一大樓內(nèi)，如為醫(yī)院也可在同一建筑群內(nèi)，或者如果試樣取自醫(yī)生的私人診所，那就可能要在城市中越過相當(dāng)大的距離。在任何一種情況下，試樣容器都要經(jīng)過一段運輸，其時重要的是要保護(hù)好試樣不讓它被污染，同時要防止試樣液體泄漏到容器外。這兩個目的都要求在蓋和容器之間有一可靠液密的密封。
醫(yī)療單位在接到試樣容器后就將該容器轉(zhuǎn)給化驗室的技術(shù)人員，由他或她從容器中的醫(yī)用樣品抽取試樣，然后對試樣進(jìn)行看護(hù)醫(yī)生所要求的分析程序。
在醫(yī)療化驗室內(nèi)現(xiàn)行的做法是用一個一次使用的塑料移液管來從試樣容器內(nèi)抽取分析試樣。這個移液管與眼藥水滴管相似之處在于它在儲液管的上端連結(jié)著一個擠壓球，而下端被拔長形成一個直徑減小、終端開啟的細(xì)長的前端部?；炇业募夹g(shù)人員用手旋開或用其他方法去除容器蓋，將移液管的前端引入到開啟的容器內(nèi)，將前端浸沒在液體試樣內(nèi)，并用擠壓和放松移液管球的方法將分析試樣抽吸到儲液管內(nèi)。
通常用于這個目的的塑料移液管只打算使用一次并在一次使用后予以廢棄為的是防止在化驗室內(nèi)不斷處理的試樣之間的交叉感染。為了節(jié)省費用，因此這些移液管以較柔韌的、柔軟的熱塑性塑料制成，這樣可將擠壓球與儲液管及拔長的管前端一起制造出來，結(jié)果移液管的前端部比較柔韌，容易向側(cè)邊彎曲。這種型式的典型移液管的儲液管，長度為2.5″(63.5毫米)，直徑約為1/4″(6.35毫米)，在其下端有一錐形部，長度約為11/8″(28.575毫米)，終止在一前端部上，前端部的長度為1″(25.4毫米)，外直徑約為1/8″(3.175毫米)。前端開口約呈圓形，前端在法向上或在垂直于前端部縱長尺寸的方向上被切開。在儲液管上端的擠壓球的長度約為1.25″(31.75毫米)，直徑約為1/2″(12.7毫米)。移液管的儲液管部只須夾在兩個手指之間用很小力量便可將它擠扁，較細(xì)的前端部很易向側(cè)邊彎曲，而當(dāng)松開時會恢復(fù)到一個一般為筆直的原始狀態(tài)。前端部在開口處的壁厚約為1/32″(0.794毫米)。如果將移液管握持在其儲液管部的中部，并將前端抵壓在一個硬表面上，那么只須沿著移液管的通常垂直于硬表面的軸向用很小力量便可移液管前端部向側(cè)邊彎曲。這種一次使用的軟塑料移液管在醫(yī)療化驗室內(nèi)被廣泛使用，并被證明是合適的，不僅比較經(jīng)濟，而且在功能上能達(dá)到所希望的目的。
某些醫(yī)療化驗室較愛使用帶有一次性使用的前端的吸移裝置。該吸移裝置類似注射器，當(dāng)壓下時，可通過一個裝在吸移裝置吸管端頭的塑料前端將一個計量好的、預(yù)先設(shè)定數(shù)量的液體抽到吸移裝置的筒體內(nèi)。該前端可從移液管上被除去，只要壓下一個為此目的而設(shè)置的手柄或杠桿即可，使用者可不接觸前端。然后可將一個新的塑料前端裝到吸移裝置上以便用來抽吸下一個試樣而可防止不斷前來的試樣之間的交叉感染。這種吸移裝置被廣泛用于化驗室并可從許多不同的制造商得到供應(yīng)。用于吸移裝置的這種一次性使用塑料前端通常為細(xì)長的圓錐形一直傾斜到一個圓形的開啟前端。該開啟前端在橫越前端的長軸線的方向上被切開，形成一個鈍頭的前端，該鈍頭前端在橫越該軸線的方向顯示出前端壁的全部厚度。開啟前端的直徑可約為3/32″(2.387毫米)，而前端開口的直徑約為1/32″(0.794毫米)。一次性使用前端的長度可約為33/8″(85.725毫米)，而頂端的直徑約為5/16″(7.938毫米)。
塑料吸移裝置的一次性使用前端的開啟前端可具有與一次性使用的試樣移液管的開啟前端差不多的尺寸，主要差別在于一次性使用塑料吸移裝置的前端比較硬并且當(dāng)?shù)謮涸谝还潭ū砻嫔蠒r不容易向側(cè)邊彎曲。
醫(yī)用尿樣的處理和分析是大量的，較大的醫(yī)療化驗室每天要處理好幾千這種試樣。目前，每個試樣容器必須由化驗室人員用人工開啟以便從中抽取分析液體。在化驗室處理醫(yī)用試樣的全部勞動中，開啟和重新蓋上許多這種容器占有相當(dāng)大的比重。而且包括在松開螺紋和更換容器蓋中的大量重復(fù)運動已知會使化驗室人員的手、腕受力甚至失去勞動能力。另外，開啟的試樣容器存在著試樣被污染、化驗室環(huán)境被污染、試樣通過偶而的濺出導(dǎo)致的損失及人員可能會被感染的危險。
因此需要提供一種方法以便運送和處理尿和其他類似液體和醫(yī)學(xué)試樣，從而在醫(yī)療化驗室可消除開啟和封閉試樣容器的需要。還需要在完成這個目標(biāo)時盡可能少地改變和破壞現(xiàn)有的設(shè)備、供應(yīng)和程序，因為這些都是化驗室人員所熟悉的。特別是需要提供的試樣容器能被進(jìn)入而可不必除去容器蓋，對目前廣泛使用的不論是具有一次性使用前端的塑料吸移裝置還是一次性使用的塑料移液管都可以這樣做。
一旦一個分析試樣從尿樣容器中被抽出，留有剩下來的試樣的容器或是因為對該試樣已不再需要而被廢棄，或是被冷凍儲藏起來以供有可能需要對該剩余試樣再作分析時使用。由于這個原因，同樣重要的是，即使在一個初始試樣已被抽取的情況下，留下的封閉的試樣容器在運送和儲藏時仍應(yīng)保持有效的密封以免濺出和泄漏。
許多藥瓶和容器都可有封閉物如由人造橡膠制成的隔膜，該隔膜可被尖頭的金屬針如皮下注射針刺穿，并在被針刺穿后仍能保持良好的密封。但這些封閉物不能被較鈍的前端如一次性使用的塑料吸移裝置的前端或軟塑料的一次使用的移液器的前端刺穿。
迄今為止還未見有一種帶有橡膠隔膜的容器能被這樣一種鈍頭工具刺穿，并能在被刺穿后自動重新密封，從而使剩余的試樣恢復(fù)足夠有效的液密密封可安全地在醫(yī)療化驗室運送和儲藏。
由于這些原因，需要在用于這個目的的試樣容器和醫(yī)用尿樣的處理上作出改進(jìn)。
發(fā)明概述根據(jù)上述需要，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的試樣容器，可用來收集和運送醫(yī)用液體試樣，特別是尿樣。還公開一種使用這個改進(jìn)容器來處理尿樣的方法。
改進(jìn)的試樣容器有一頂部開啟的容器殼體和一容器蓋，該蓋能用人工可除去地接合在容器殼體上，液密地把殼體頂部封閉起來。容器蓋有一用人造橡膠制成的隔膜，其材料選用和形狀設(shè)計能被一個具有一次性使用塑料前端的吸移裝置或一個一次性使用的軟塑料化驗室移液管的較鈍的前端刺穿，刺穿時只須用人力驅(qū)動抵壓在隔膜上便可將上述前端刺入到帶蓋的容器內(nèi)抽取尿的分析試樣。該橡膠材料還被這樣選用和成形使移液管前端從刺穿的隔膜中抽出后基本上能自動重新密封防止試樣液體通過隔膜泄出。
那就是說，本發(fā)明的橡膠隔膜具有兩個主要特點。其中一個是它能被具有較鈍開啟前端的管狀取樣工具刺穿，這種工具不能刺穿藥瓶上和通常用來抽取醫(yī)用血樣的消毒玻璃管上一般具有的硬橡膠隔膜。這種硬橡膠隔膜能用尖銳的金屬針刺穿，但不能用任何一種已知的塑料管狀取樣工具刺穿。特別是不能被一次性使用的塑料吸移裝置的前端或一次性使用軟塑料移液管的前端刺穿。一般地說，本發(fā)明的隔膜可被由塑料、金屬或其他材料制成的、具有較大直徑的液體取樣工具刺穿，這種工具不像傳統(tǒng)上用來刺穿較硬橡膠隔膜的工具那樣在其前端具有尖銳的針尖。所謂鈍頭的前端意思是指任何一種不是用斜切形成尖銳針尖的前端。
本發(fā)明的新穎隔膜的第二個主要特點是，隔膜在被一個較鈍的和具有較大直徑的管狀取樣工具刺穿后，基本上能自動重新密封，防止試樣容器在正常運送時可能發(fā)生的濺潑。
可被刺穿的隔膜所用的彈性材料可以是硅橡膠，其形狀被制成一個較厚的周邊部環(huán)繞一個較薄的中心部。較厚的周邊部不容易被移液管前端刺穿，而較薄的中心部能容易地被所說前端刺穿，只要在取樣工具上施加少量或適度的力即可。
容器蓋可完全由制成隔膜的彈性材料制成，或者該蓋可具有一個較硬材料制成的邊緣用來將由可刺穿的彈性材料制成的隔膜支承在蓋內(nèi)的開口上。容器蓋可被設(shè)計制成按扣配合或壓配合在容器頂部上，或者可被制有螺紋以資旋緊在容器殼體的頂部，在任何一種情況下都可使容器殼體做到液密密封。當(dāng)容器蓋包括一個由硬塑料制成的外周邊緣時，在中心的可刺穿的隔膜最好有一個不大于較硬外部一半直徑的直徑。
隔膜的中心減薄部可為一個厚度從較厚的周邊部向中心最小厚度逐漸減薄的凹陷部?；蛘呖捎幸粭l或多條狹縫部分割穿隔膜的厚度使它形成一個減弱的部分，能有效地具有減薄的厚度，使比隔膜其余較厚的部分更易被取樣工具的鈍頭前端刺穿。
本發(fā)明還包括一種使用已在這里公開的改進(jìn)的試樣容器來處理醫(yī)用尿樣的改進(jìn)方法。該方法包括下列步驟發(fā)給試樣給予者或提供者一個按照本發(fā)明的改進(jìn)的試樣容器；試樣給予者將一個尿樣放入到開啟的試樣容器內(nèi)，重新放置容器蓋使容器封閉，在容器殼體頂部造成一個液密密封；然后將存放尿樣的被密封的容器運送到化驗室；在那里，用一個一般為管狀取樣工具的鈍頭前端如吸移裝置的一個一次性使用的塑料前端或一個一次性使用的軟塑料移液管的前端，以足夠的力量抵壓在隔膜上，便可刺穿隔膜深入到容器內(nèi)，然后將尿的試樣抽出到取樣工具內(nèi)，并將工具的前端拔出，使隔膜基本上自動重新密封。按照這種方法，一旦試樣在采集場所被封閉起來便可不開啟封閉的試樣容器而將尿樣取出供分析之用。在取出分析試樣后，刺有其余尿樣的試樣容器可被冷凍儲藏以備將來可能還需要這個醫(yī)用試樣時再作一次分析，或者如果預(yù)見到不再有此需要時就可將此試樣容器廢棄。
本發(fā)明的這個改進(jìn)的試樣容器也可有效地使用在自動取樣分析機上，這種分析機具有一個或多個金屬移液管，可以深入到試樣容器內(nèi)的液體試樣中，吸取液體的分析試樣，并將吸取的試樣轉(zhuǎn)移供分析之用。在這種情況下，封閉的含有醫(yī)用試樣的試樣容器可交給分析機以便用金屬移液管自動針刺試樣容器上的隔膜而可毋需先將隔膜去除。在分析機自動從隔膜內(nèi)拔出移液管后，隔膜的人造橡膠材料基本上能自動重新密封針刺處。結(jié)果醫(yī)用試樣的分析取樣便可用自動機械完成而可毋需從容器殼體上去除容器的頂部。
從下面結(jié)合附圖對較優(yōu)實施例所作的詳細(xì)說明當(dāng)可對本發(fā)明的優(yōu)點改進(jìn)和特點有更好的了解。
附圖簡述

圖1為一透視圖示出按照本發(fā)明改進(jìn)的試樣容器和一個普通的一次性使用的塑料移液管，其型式適宜用來通過可刺穿的隔膜來從容器內(nèi)吸取試樣；
圖2為圖1中沿2-2線看去的剖視圖，該圖畫出在容器蓋內(nèi)的可刺穿的隔膜；圖3為如同圖2的圖示出隔膜已被圖1中的塑料移液管刺穿；圖4示出一個典型的自動取樣分析機的金屬移液管被驅(qū)動通過圖1和2中的改進(jìn)的試樣容器以便用來抽取分析用的醫(yī)用試樣；圖5為一部分切開的藥瓶的側(cè)視圖，瓶上的人造橡膠壓配合的封閉物設(shè)有一個按照本發(fā)明的、成為整體的人造橡膠隔膜；圖6為一具有壓配合容器蓋的試樣容器的部分切開的側(cè)視圖，該蓋有一如同圖2和3的人造橡膠的隔膜；圖7為一試樣容器的頂側(cè)透視圖，該容器有一蓋，其人造橡膠的隔膜正被一移液管刺穿，隔膜上有切出的狹縫形成的減弱區(qū)可供移液管刺穿；及圖8為圖7中的容器蓋的剖視圖示出隔膜在用移液管刺穿之前的情況。
優(yōu)選實施例詳述參閱附圖，其中同樣的元件用同樣的標(biāo)號指出。圖1為一改進(jìn)的試樣容器10，其所以為圓筒形只是為了舉例。該容器包括一個圓筒形的容器殼體12和一個容器蓋14，該蓋配裝在殼體12的開啟頂部15上，與容器殼體構(gòu)成一個液密密封，從圖2可看得較為清楚。蓋14有一由較硬材料例如較硬熱塑性塑料如聚乙烯制成的外周部或周邊部16和一個設(shè)置在中心的隔膜18，蓋14的周邊部還包括一個環(huán)狀下垂的壁36，其內(nèi)部制有螺紋用來旋緊在殼體開啟頂部正下方相配的外部螺紋上，將蓋旋緊在殼體上便可做到液密密封。一般地說，容器殼體14和周邊蓋部對材料的選擇并不太重要，它們都可以是任何一種合適的熱塑性塑料的注射模塑產(chǎn)品。
試樣容器10的目的是要與商業(yè)上供售的、如圖1所示的取樣管或移液管P配合使用。移液管P具有一個在中部的儲液管S、一個與儲液管S上端連在一起制成的擠壓球B、一個從儲液管S下端伸出的錐形過渡區(qū)，和一個具有較小的、近乎恒定直徑的前端部T。前端部T終止在前端E上，該前端是在與前端部縱向尺寸正交的方向上切出，因此并不切出一個形成針尖的角度。整個移液管被模塑成一個整體連同擠壓球被連結(jié)在儲液管上。由于要給球上提供柔性的壁使它能夠擠壓，因此也使得儲液管S較為柔軟。具有較小直徑的前端部T特別柔軟，只要很小的力例如將前端E抵壓在一硬面上便可使它向側(cè)邊彎曲。這種一次性使用的軟塑料移液管被廣泛使用在醫(yī)療化驗室中，并可在商業(yè)上從許多制造商如位在美國California州91340、San Fornando市、Arroye路1050號的Corning Samco等取得供應(yīng)。這種供售的移液管的總?cè)萘亢鸵后w容量以及小直徑前端部T的長度均可在一定范圍內(nèi)變化。就本發(fā)明的目的而言，最好選用較長的前端部T，因為在刺穿隔膜后，需要使前端E很好地深入到試樣容器內(nèi)，以便在需要時能將大部分醫(yī)用試樣抽出。這種伸長的小直徑前端十分柔軟并且是以鈍的、正切的前端售出的。這種移液管前端一般是不能用來刺穿容器蓋的，并且在本發(fā)明之前沒有人這樣做過。如果早先提到過的那樣，一般醫(yī)療化驗室采用的程序是用人工開啟尿樣容器，用移液管吸取分析試樣，然后用人工重新蓋上容器。因此按照本發(fā)明的隔膜可刺穿的試樣容器10的一個重要的特點是現(xiàn)有的一次使用性的軟塑料移液管仍然可用，這些移液管是醫(yī)療化驗室所熟悉的并且可以廣泛地得到許多已建立起來的賣主的供售。另外，同一移液管既可用傳統(tǒng)的方式來處理醫(yī)用試樣，即將試樣容器開啟后再封閉，也可用于這里所公開的新穎的試樣容器。如果試樣從混合的容器內(nèi)被吸取，某些容器需要被開啟，另一些容器需要用移液管刺穿，那么由于同一移液管能夠適用于兩種方法，醫(yī)療化驗室的操作便可簡化?；炇也捎眠@種改進(jìn)的試樣容器，不僅可立即得到減少人工費用的好處和減少被污染的危險，而且可大大減少不便和其他費用。
隔膜18是由人造橡膠如硅橡膠制成的，并被支承在蓋14上制出的中心孔20內(nèi)。例如可用在徑向上疊置的外隔膜部22和內(nèi)隔膜部24將蓋的內(nèi)邊26卡在其間構(gòu)成干涉配合。隔膜18在其目前被認(rèn)為較優(yōu)的形式是有一較厚的周邊部28和一減薄的中心部。在本例中，中心部為一個在隔膜34的上表面或外表面上的球形凹坑或盤狀區(qū)域30。隔膜的厚度在凹坑30的中心32和接近處達(dá)到最小。這個具有最小厚度的中心凹坑區(qū)32的寬度或直徑大致等于或略大于要被插入穿過隔膜18的移液管P的前端T的外直徑。那就是說，容易被移液管前端刺穿的凹坑區(qū)并不比前端的外直徑大多少，并且被一厚度快速增加的過渡凹坑區(qū)33包圍著。凹坑30本身被隔膜的周邊部28包圍著，周邊部比凹坑的可刺穿區(qū)32具有大得多的厚度，因而在實際上是不能被移液管前端E刺穿的。
如果隔膜用目前較優(yōu)的人造橡膠材料制成，那么當(dāng)將移液管的前端E抵壓在隔膜上時，隔膜的具有最小厚度可被刺穿的區(qū)域32最初基本上會伸長，最后達(dá)到其彈性極限而裂開，使移液管前端部T能夠通過隔膜18上的裂口42進(jìn)入，如圖3所示。但在可刺穿部32的人造橡膠材料內(nèi)造成的裂口的尺寸或?qū)捳?dāng)要進(jìn)一步將移液管的錐形部R的漸增的直徑甚或儲液管S的直徑強制插入到隔膜內(nèi)時，會受到凹坑30的過渡區(qū)33內(nèi)緊緊包圍在四周的增厚的橡膠材料的限制，該材料不僅不會被撕裂，相反地會彈性地膨脹。而如果前端不能達(dá)到在容器殼體12內(nèi)的試樣液體U的水平面上，進(jìn)一步強制插入將是必要的。
在恢復(fù)或重新密封的狀態(tài)下，具有最小厚度的區(qū)域32雖然有一個小裂口通過薄的橡膠片，但裂口的邊緣卻沒有被撕裂而是被收攏，因此能基本上重新封閉隔膜不讓有明顯的液體流出和泄漏。裂口的尺寸很小、隔膜有收攏裂口的邊緣將裂口封閉的傾向、典型的醫(yī)用試樣的較小的液體體積、以及液體的天然的表面張力，所有這些因素協(xié)作使液體能被已經(jīng)裂穿過的隔膜保留起來，事實上已將隔膜恢復(fù)到基本上重新密封的狀態(tài)，足可使該試樣容器在化驗室內(nèi)正常使用。當(dāng)要向側(cè)邊傾斜甚或倒轉(zhuǎn)時，已被裂穿過的隔膜仍能保留液體不讓帶蓋的試樣容器有任何明顯的液體泄漏出來。
一般地說，要使隔膜基本上能自動重新密封，應(yīng)將可被移液管前端E刺穿的區(qū)域做得小一點，并用較厚的人造橡膠隔膜將該區(qū)域包圍起來，該材料不容易被移液管前端E刺穿，但有足夠的彈性，在移液管P從隔膜內(nèi)被抽出后，能夠重新封閉和基本上重新密封裂口42。應(yīng)該知道這種隔膜的形狀不同于傳統(tǒng)的設(shè)在藥瓶等上的厚隔膜，那種隔膜是要用金屬針的尖端來刺穿的，不能用塑料取樣移液管的前端來刺穿。只是因為選用了特殊的隔膜材料及對隔膜作了特殊的設(shè)計和構(gòu)造才有可能用移液管前端來刺穿隔膜，這對這種取樣移液管和類似的取樣工具是一種以前從未知曉的應(yīng)用。
在本發(fā)明的一個目前優(yōu)先的實施例中，一個100毫升的尿樣容器的容器部12′的內(nèi)直徑約為2英寸(50.8毫米)，蓋14的尺寸與此相當(dāng)，隔膜18的總直徑包括外隔膜部22和內(nèi)隔膜部24在內(nèi)為1英寸(25.4毫米)。該隔膜被支承在直徑約為5/8英寸(15.875毫米)的孔20上，使隔膜的周邊部28有一與孔近似的直徑并被包含在這孔內(nèi)。凹坑30的直徑約為5/16英寸(7.938毫米)，形狀大致為半球形，半球形表面的曲率半徑約為1/4英寸(6.35毫米)。應(yīng)該知道凹坑30被一由人造橡膠材料制成的較窄的環(huán)環(huán)繞著，而該環(huán)本身又被蓋14的孔20的圓形邊沿徑向包含著。這種環(huán)繞凹坑的人造橡膠材料沿徑向的被包含在這種材料被移液管強制插入時有助于發(fā)揮其向內(nèi)的彈性及將裂穿過的隔膜恢復(fù)到基本上閉合的狀態(tài)。
環(huán)繞凹坑30的周邊部的厚度約為3/16英寸(4.763毫米)，而在凹坑可刺穿的中心區(qū)內(nèi)達(dá)到的最小厚度只有千分之幾英寸，例如約為0.009英寸(0.229毫米)。適合隔膜用的、目前較優(yōu)的、商業(yè)上有供售的人造橡膠材料如杜邦公司的工程塑料等級為5555HS的Kraton及/或TPE Hytrel。但本發(fā)明并不限于采用這些特殊的人造橡膠，從其他商業(yè)上有供售的人造橡膠中也可找到適合用于這種目的的材料。
現(xiàn)在說明使用本發(fā)明的試樣容器來收集和運送醫(yī)用尿樣的大概過程具有適當(dāng)標(biāo)志的容器10在試樣收集處被遞交給試樣提供者，例如在醫(yī)生診所的病人，由病人將尿樣放入到開啟的容器部12內(nèi)。通常提供者會將容器蓋14重新蓋上使容器10封閉，但若不蓋，看護(hù)醫(yī)務(wù)人員須將蓋重新蓋上。然后由看護(hù)醫(yī)務(wù)人員將醫(yī)用試樣送到化驗室所在地供分析?；炇沂盏饺萜?0后要登記，再交給化驗室的技術(shù)人員處理，技術(shù)人員拿起一支一次使用的軟塑料取樣移液管P，并將前端部夾持在兩個手指如拇指和食指之間，壓迫前端E使它抵壓在隔膜18的可刺穿區(qū)域32上一直到隔膜開裂，前端E能夠通過形成的孔前進(jìn)到浸沒在試樣液體U內(nèi)為止。當(dāng)壓迫前端部使它抵壓在隔膜上時，兩個手指可隨需要放在靠近前端E的位置借以防止前端部T在壓力作用下顯著地向側(cè)邊彎曲，而通常為了這個目的將手指夾持在前端部的中部是比較舒適的。然后擠壓移液管球B，將足夠的分析試樣吸取到儲液管S內(nèi)，再將移液管P的前端E從容器12的隔膜上形成的孔42內(nèi)拔出，讓人造橡膠依靠其彈性來修補隔膜使它返回到初始未脹開的狀態(tài)，由于孔被閉合，基本上可以做到重新密封。對于用郵寄或其他通用載體來運送這類目的，這樣得到的密封質(zhì)量可能不會等于原始的隔膜未被刺穿時的密封質(zhì)量。但就將試樣容器10連同剩余的試樣液體存儲在化驗室所在地的目的而言，這樣恢復(fù)的密封已被證明是合用的，即使在以后，再用試樣移液管P通過已被穿刺過的隔膜的現(xiàn)有刺穿處插入兩三次，這個隔膜也還可用，但若插入的次數(shù)過多，通常為三或四次，那么隔膜的人造橡膠經(jīng)多次膨脹會喪失彈性，穿刺過的隔膜所恢復(fù)的密封的質(zhì)量就會惡化，惡化的程度部分取決于隔膜材料被移液管拉伸的程度，因此，如果只是前端部被推動通過隔膜，那么隔膜的重新密封能力可能會好些，反之，如果錐形部R或儲液管S的較大直徑被強制通過刺穿的隔膜，重新密封的能力就會減弱。不管怎樣，由于在所有的尿樣容器中只有極小一部分需要重復(fù)取樣，因此這樣一種短的使用壽命是可接受的并且是合適的?？傊?，這樣重新密封的隔膜可以基本防止在化驗室場所日常運送容器10時內(nèi)含物的泄漏，并且可以在以較少次數(shù)從容器內(nèi)陸續(xù)抽取分析試樣時不必卸蓋而可保持防泄能力。
這種改進(jìn)的試樣容器10另有一個優(yōu)點是它能在自動取樣尿分析機中發(fā)揮作用，自動取樣尿分析機是近代的創(chuàng)新產(chǎn)物，剛在醫(yī)療化驗室內(nèi)開始應(yīng)用。這種設(shè)備很貴，在最近的將來只是希望那些大規(guī)模的化驗室能作出這方面的投資。在一段時間內(nèi)，較小的化驗室大多數(shù)將會繼續(xù)采用如上所述的用人工處理尿樣的老辦法。由于這種情況，自動取樣尿分析機的制造商們發(fā)現(xiàn)在商業(yè)上合適的做法是將它們的機器設(shè)計成能兼容目前使用的尿樣容器。如同目前見到的那樣，這種尿樣分析機具有一個機械手機構(gòu)，被設(shè)計成能夠拿掉容器蓋使試樣容器開啟，在試樣被抽取后能重新將容器蓋上，這實際上是在模擬缺乏自動設(shè)備的醫(yī)療化驗室內(nèi)實際使用的人工程序。圖4示出這種自動取樣醫(yī)用分析機的一個典型的移液管組合件。有一細(xì)金屬管102用作取樣移液管以資從一試樣容器10將分析試樣抽取到一個小的存儲管104內(nèi)。移液管的頂端110被連接到一條真空管線(未示出)上以便吸取從容器10來的分析試樣。移液管的下端并不傾斜成為一個針尖，而是與移液管長度成直角地被橫切。
在這種采用標(biāo)準(zhǔn)的端部較鈍的金屬移液管102的分析機中如果采用改進(jìn)的試樣容器10來替代傳統(tǒng)的沒有隔膜的尿樣容器，尿樣的自動處理能大為簡化。在現(xiàn)有分析機中用來拿到并重新放上試樣容器蓋的機構(gòu)(圖中未示出)就不再需要，因此試樣容器10可連蓋14直接放在金屬移液管的下面。在現(xiàn)有的分析機中金屬移液管用一氣動的或液壓的驅(qū)動器106使它下降到試樣容器內(nèi)，如在圖4中從虛線位置下降到實線位置。驅(qū)動器106通常具有足夠的驅(qū)動力能夠刺穿在新型容器隔膜18在中心32的最薄處。由于不需拿掉和重新放上容器蓋14，因此采用新型試樣容器10可縮短傳統(tǒng)的自動取樣機的機械周期。
用于尿樣的容器，特別是當(dāng)尿樣要被試樣提供者直接存放到容器內(nèi)時，是有特殊要求的。該容器必須具有足夠?qū)挼淖煨伍_口，使尿流能較容易地被男性提供者和女性提供者導(dǎo)引到容器內(nèi)。實際上，這就要求容器的嘴形開口的直徑至少為1.25英寸(31.75毫米)，最好約為2英寸或以上。但本發(fā)明卻可用于具有較小直徑嘴形開口的容器如藥瓶和試管。圖5示出本發(fā)明的這種應(yīng)用，其中蓋14的周邊部16已被省掉并且整個容器蓋50是由人造橡膠材料制成的。在蓋50內(nèi)，隔膜與蓋的周邊28′被制成一個整體，用壓配合或其他可保持的方法接合在藥瓶、試管或其他小口的容器殼體12″上。蓋50所具有的一些用加撇的標(biāo)號指出的細(xì)部相當(dāng)于圖1到4中用未加撇的標(biāo)號指出的那些元件，即有一個隔膜18′，其中心部32′可容易地被一個人力驅(qū)動的、一次性使用的、軟塑料移液管P的較鈍的前端刺穿，而中心部則被一不容易用這種方式刺穿的周邊部28′包圍。蓋50是用選定的人造橡膠材料制造的并且其形狀使它能在被上述移液管刺穿后基本上能自動重新密封。
曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在尿樣的收集過程中，試樣提供者經(jīng)常不能將帶螺紋的容器蓋14旋緊，并且這種情況常會未被當(dāng)值的醫(yī)務(wù)人員察覺，以致在運送途中內(nèi)含物會泄漏出來。這種問題可大為減少，只要在容器蓋14″和容器殼體12″之間設(shè)置一個壓配合即可，如圖6所示，特別是設(shè)置一個壓配合的封閉物來確保蓋的可靠接合。參閱圖6，容器蓋14″有一凸起的邊緣，其外直徑的尺寸與容器殼體12″的內(nèi)壁表面成壓配合。有一環(huán)形唇64沿徑向從邊緣62的上邊向外突出，用來限制蓋14″壓入到容器殼體內(nèi)的深度。有一手持片66水平地從邊緣62伸出，當(dāng)要將蓋從容器殼體上掀起時可供手指夾持。在邊緣62內(nèi)有一內(nèi)部較堅硬的圓盤16′支承著人造橡膠的隔膜18，該隔膜與圖1-3示出的隔膜相似。壓配合的蓋14″比用螺紋旋上的蓋14更容易看出關(guān)閉得是否合適，這是因為一般情況蓋的整個外周特別是唇邊64都被暴露在視線內(nèi)。因此，不合適的關(guān)閉在試樣收集站裝運之前較易被檢查出來，能加以補救從而防止在路上泄漏。但本發(fā)明的試樣容器對于采用任何一種蓋接合的具體設(shè)施并無限制，對于蓋或容器殼體任何一種給出的尺寸和形狀亦無限制。
圖7和8畫出一個典型的一次性使用的塑料吸移裝置的前端P′，可用來替代圖1和3所示出的取樣移液管，刺穿另一個人造橡膠的隔膜70，由此可見采用新型人造橡膠隔膜的試樣容器的通用性。吸移裝置的前端P′為管狀，在一較寬的開啟上端U′和一個相對的前端E′之間具有錐度。上端被制成這樣一個尺寸可保持配合在一個傳統(tǒng)吸移裝置的吸管D的下端上。前端E′有一小的前端開口，通過該開口可將液體試樣吸引上來通過前端進(jìn)入到吸移裝置的吸管D內(nèi)。開啟的前端E′較鈍，因為它是在垂直于前端部P′長軸線的方向上切出的，由于塑料前端壁的厚度，前端的一般為平的環(huán)狀的端表面具有較大的橫截面面積。移液管和一次性使用的吸移裝置的前端只是可用來刺穿本發(fā)明的人造橡膠隔膜的取樣工具中示范的兩種并非只此兩種。
在本發(fā)明的另一個形式中，人造橡膠隔膜的可刺穿區(qū)可用圖1-3所示的盤狀或凹坑區(qū)30以外的設(shè)施來形成。例如，如圖7和8所示，隔膜18可被一個固定在蓋14下側(cè)的人造橡膠隔膜片70替代，在隔膜片上制有多條切口或切縫72以資使隔膜片局部減弱并使減弱的區(qū)域可被一次性使用塑料吸移裝置前端部P′的前端E′刺穿，同時保持一個厚度和強度都不減的環(huán)繞隔膜的部分來提供恢復(fù)的彈性，該彈性能使由于刺穿而在隔膜內(nèi)造成的裂縫重新閉合。減弱的程度能被控制，例如可被切口72切入隔膜片厚度內(nèi)的深度控制。這樣，只要數(shù)條短切縫72，最好制在隔膜片的內(nèi)表面75上并交會在一個公共點上成為星狀便可用于這個目的，替代凹坑30。隔膜片最弱是在切縫的交會處，當(dāng)吸移裝置前端部P′的前端抵壓在隔膜的中心時就會在該點裂開如圖7所示，將一個環(huán)狀排列的、由切縫72形成的帶尖的葉片壓下，從而在這些葉片的中央造成一個開口，使吸移裝置的前端能夠進(jìn)入到容器內(nèi)。當(dāng)吸移裝置的前端從隔膜內(nèi)抽出時，帶尖的葉片傾向于返回到其平面狀態(tài)，基本上可將在隔膜內(nèi)的開口閉合，不讓液體有明顯的泄漏。減弱隔膜片的恢復(fù)力可通過增加在切縫72區(qū)域78內(nèi)的膜片的厚度來增強，而切縫可切割通過該厚度的大部分來足夠地削弱隔膜以便刺穿。較大的厚度可增加葉片76的剛度并增強其在刺穿和壓下后返回到平面位置的傾向。
從上可見本發(fā)明的改進(jìn)的尿樣容器在該容器在試樣收集站被封閉后能夠第一次提供不需開啟容器便一次性使用尿樣的能力，不論是人工使用傳統(tǒng)的塑料取樣移液管，還是在自動取樣分機中都可使用相同的容器。因此，改進(jìn)的試樣容器比現(xiàn)有的試樣容器具有顯著的優(yōu)點和較大的靈活性，可不舍棄現(xiàn)有尿樣容器的傳統(tǒng)特點。雖然主要針對目前在醫(yī)用尿樣分析領(lǐng)域內(nèi)的需要，但這里所公開的試樣容器并不限于使用在尿樣上，它可同樣有利地使用在其他液體試樣上，不論是醫(yī)用的還是非醫(yī)用的。
雖然為了舉例闡明，本發(fā)明已就各種實施例公開說明，但應(yīng)知道對所說明的實施例仍可有其他的改變、修改和替代，包括其他的隔膜設(shè)計、配置和形狀結(jié)構(gòu)，這對本行業(yè)具有普通技能的人員在不離開本發(fā)明范圍的情況下是容易做到的。本發(fā)明的范圍應(yīng)以下列權(quán)利要求限定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種能自動重新密封的容器蓋，該容器蓋具有蓋的周邊，被構(gòu)形得使其與一容器和一被支承在所說蓋周邊內(nèi)被限定的孔內(nèi)的一人造橡膠材料隔膜緊密接合，所說隔膜有一外部和由所說外部包圍的一凹坑，所說凹坑的厚度從所說外部減少到一個具有最小厚度的中心區(qū)域，所說最小厚度遠(yuǎn)小于所說外部的厚度，所說隔膜被這樣配置并賦予這樣的形狀和尺寸，使當(dāng)所說最小厚度區(qū)在被一個前端寬度基本上大于所說最小厚度的鈍頭工具刺穿后，能夠恢復(fù)到一個基本密封的狀態(tài)，不讓液體經(jīng)隔膜的永久撕裂處從容器內(nèi)有明顯的泄漏。
2.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說中心最小厚度區(qū)具有的最小厚度為千分之幾英寸。
3.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說外部和所說中心區(qū)大致成同心圓。
4.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說凹坑具有大致球形曲率。
5.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說凹坑在所說隔膜內(nèi)大致為半球形。
6.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說最小厚度區(qū)的厚度沿徑向增大，以構(gòu)成連續(xù)的弧形斷面。
7.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說凹坑是在所說隔膜的上表面上，所說隔膜具有大致平的下表面。
8.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說最小厚度區(qū)相對于該隔膜整個區(qū)域為所說凹坑的一小部分。
9.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說人造材料較為彈性，且可壓縮。
10.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說蓋周邊由彈性較少的材料制成。
11.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說隔膜外部由所說蓋周邊徑向地包容。
12.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說蓋周邊被構(gòu)形成與所說容器成壓配合。
13.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說蓋周邊被構(gòu)形成與所說容器成為按扣配合。
14.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說蓋周邊制有螺紋，用于旋緊在所說容器上。
15.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，隔膜原先是不破裂的，它被構(gòu)形成通過把該隔膜中隨后撕裂的相對邊緣保持在一起而基本上自動重新封閉。
16.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說隔膜原先是不破裂的，它被構(gòu)形成在所說最小厚度區(qū)被一個前端寬度基本上大于所說最小厚度的鈍頭工具刺穿后，恢復(fù)到所說基本密封狀態(tài)。
17.按權(quán)利要求16的容器蓋，其特征為，所說最小厚度區(qū)的直徑約等于或小于該鈍頭工具的前端寬度。
18.按權(quán)利要求16的容器蓋，其特征為，所說隔膜有一外部表面和一內(nèi)部表面，所述凹坑在所說外部表面內(nèi)為一盤形凹坑，所說最小厚度區(qū)為所說盤形表面的中心區(qū)，所說最小厚度在所說盤形表面和所說隔膜的內(nèi)部表面之間測量，所說隔膜的形狀和尺寸被定得使所說最小厚度區(qū)通過把所說隔膜內(nèi)的永久撕裂處的相對邊緣彈性地保持在一起而基本上自動封閉。
19.按權(quán)利要求18的容器蓋，其特征為，所說永久撕裂是由一個前端寬度基本上大于所說最小厚度的鈍頭工具刺穿所說最小厚度區(qū)造成的。
20.按權(quán)利要求19的容器蓋，其特征為，所說最小厚度中心區(qū)具有一個大致近似或小于造成永久撕裂的鈍頭工具前端寬度的直徑，當(dāng)所說鈍頭工具插進(jìn)所說隔膜時，所說外部彈性地擠壓所說蓋周邊，而當(dāng)所說工具拔出時，該外部使所說裂縫的相對邊緣恢復(fù)到基本緊密密封狀態(tài)。
21.按權(quán)利要求1的容器蓋，其特征為，所說隔膜具有大致平的第一表面和凹盤形的第二表面，使該隔膜在徑向外部較厚，其厚度朝最小厚度區(qū)域薄，所說人造材料被選得能撕裂和彈性擴張，以使一個前端寬度基本上大于所說最小厚度的鈍頭工具穿過所說最小厚度區(qū)，所說彈性材料還被選得能使所說隔膜上的撕裂邊緣靠彈性恢復(fù)到基本上密閉的狀態(tài)，而所說第一表面恢復(fù)到基本上平的狀態(tài)。
22.按權(quán)利要求21的容器蓋，其特征為，所說凹坑具有形狀大致為半球形坑的盤形表面。
23.按權(quán)利要求21的容器蓋，其特征為，所說最小厚度區(qū)的最小厚度為千分之幾英寸。
24.一種能自動重新密封的容器蓋，可被一個具有給定寬度的鈍頭前端的管狀工具刺穿，該容器蓋具有一個由較硬的塑料制成的蓋周邊，其構(gòu)形使其與一容器和一被支承在所說蓋周邊內(nèi)被限定的孔內(nèi)的一人造橡膠材料隔膜緊密接合，所說隔膜有一大致半球形凹坑，使該隔膜的厚度沿一連續(xù)的弧線從徑向外部減少到具有最小厚度的中心區(qū)，所說最小厚度遠(yuǎn)小于所說隔膜徑向外部的厚度，使所說最小厚度區(qū)通過所說隔膜內(nèi)永久撕裂的相對邊緣的彈性保持在一起而基本上自動封閉。
25.按權(quán)利要求24的容器蓋，其特征為，所述最小厚度區(qū)的最小厚度為千分之幾英寸。
全文摘要
一種用來收集并運送醫(yī)用試樣如尿的容器(12)有一頂部開口和一可用來封閉頂部開口的蓋(14)。在蓋內(nèi)有一由人造橡膠材料制成的隔膜(18)，可被一個前端較鈍的取樣工具，諸如一次性使用的塑料化驗室移液管(P)刺穿，并且在這樣被刺穿后基本上能自動重新密封，使分析試樣可被鈍頭工具吸取而可無需開啟容器(12)。
文檔編號G01N33/48GK1495420SQ0315958
公開日2004年5月12日 申請日期1998年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月6日
發(fā)明者艾布納·利維, 艾布納 利維 申請人:艾布納·利維, 艾布納 利維