專利名稱：用于將測(cè)試條從測(cè)試儀中彈出的形狀記憶合金彈出機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及醫(yī)療器械，具體而言，涉及測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)、相關(guān)的測(cè)試儀以及相關(guān)的方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中特別關(guān)注流體樣品中被分析物的測(cè)定(如檢測(cè)和/或濃度測(cè)量)。例如，可能理想的是確定體液(例如尿液、血液或間質(zhì)液)樣品中的葡萄糖、酮、膽固醇、對(duì)乙酰氨基酚和/或HbAlc的濃度?？筛鶕?jù)(例如)光度技術(shù)或電化學(xué)技術(shù)，使用被分析物測(cè)試條連同相關(guān)的測(cè)試儀實(shí)現(xiàn)這樣的測(cè)定。在使用期間，通常將單個(gè)測(cè)試條插入測(cè)試儀中。在測(cè)定施加到測(cè)試條的體液樣品中的被分析物之后，將測(cè)試條從測(cè)試儀中取出并丟棄。將測(cè)試條插入測(cè)試儀并從測(cè)試儀取出測(cè)試條的常規(guī)方法在例如美國(guó)專利5，266，179,5, 366，609和5，738，244以及美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2009/0108013中有所描述，這些專利中的每一個(gè)據(jù)此全文以引用方式并入。


本發(fā)明的新穎特征特別在所附權(quán)利要求書中示出。參考以下具體實(shí)施方式
和附圖，可更好地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
給出了采用本發(fā)明原理的示例性實(shí)施例，附圖中相同的數(shù)字表示相同的要素，圖中圖I為與測(cè)試儀的測(cè)試條接納口組件和光學(xué)模塊以及測(cè)試條結(jié)合使用的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化分解圖；圖2A、圖2B和圖2C為與圖I的測(cè)試條接納口組件、光學(xué)模塊和測(cè)試條結(jié)合使用的圖I測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化頂視圖、側(cè)視圖和底視圖； 圖3為與圖I的測(cè)試條接納口組件、光學(xué)模塊和測(cè)試條結(jié)合使用的、處于預(yù)彈出狀態(tài)的圖I測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化透視圖(從底部);圖4為與圖I的測(cè)試條接納口組件、光學(xué)模塊和測(cè)試條結(jié)合使用的、在測(cè)試條彈出期間的圖I測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化透視圖(從底部);圖5為與圖I的測(cè)試條接納口組件、光學(xué)模塊和測(cè)試條結(jié)合使用的、在測(cè)試條彈出和形狀記憶合金條變形后的圖I測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化透視圖(從底部)；圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試儀的簡(jiǎn)化框圖；并且圖7為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于將測(cè)試條從測(cè)試儀中彈出的方法的各階段的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的詳細(xì)描述應(yīng)參考附圖來(lái)閱讀，其中不同附圖中的相同要素編號(hào)相同。各附圖未必按比例繪制，僅出于說(shuō)明的目的描繪示例性的實(shí)施例，并非旨在限制本發(fā)明的范圍。詳細(xì)描述以舉例的方式而不是限制性方式說(shuō)明了本發(fā)明的原理。此描述將明確地使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制備和使用本發(fā)明，并且描述了本發(fā)明的若干實(shí)施例、修改形式、變型形式、替代形式和用途，包括目前據(jù)信是實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。通常，與測(cè)試條接納口和測(cè)試條結(jié)合使用的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)包括框架、細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金(SMA)條(如，SMA線)、滑塊和加熱模塊。SMA條具有連接到框架的第一末端和第二末端，并顯示具有固態(tài)過(guò)渡溫度?；瑝K被構(gòu)造為沿框架行進(jìn)。加熱模塊被構(gòu)造為將SMA條從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度。此外，SMA條和滑塊被構(gòu)造為使得當(dāng)SMA條從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度被加熱至高于固態(tài)溫度的溫度時(shí)，滑塊在通過(guò)SMA條施加到滑塊上的力的作用下沿著框架行進(jìn)。另夕卜，滑塊具有近端，其被構(gòu)造為接合容納在測(cè)試條接納口內(nèi)的測(cè)試條，并當(dāng)滑塊沿著框架行進(jìn)時(shí)將測(cè)試條從測(cè)試條接納口中彈出。形狀記憶合金(SMA)為在加熱到高于其固態(tài)過(guò)渡溫度時(shí)從變形形狀(在本文中也稱為“變形構(gòu)型”)轉(zhuǎn)化為初始形狀(在本文中也稱為“編程構(gòu)型”)的材料。這種行為也被稱為恢復(fù)到其初始形狀(編程構(gòu)型)。
在低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度處，形狀記憶合金鎳鈦諾處于馬氏體相。要將鎳鈦諾SMA條(如，鎳鈦諾SMA線)設(shè)定為預(yù)先確定的“編程構(gòu)型”或編程狀態(tài)，將SMA條保持為編程構(gòu)型并加熱到大約500°C，在該溫度下SMA條的原子自身排列為奧氏體相。此后，當(dāng)加熱到高于固態(tài)過(guò)渡溫度時(shí)，鎳鈦諾SMA線將自動(dòng)從馬氏體相返回到奧氏體相，這起到使形狀記憶合金從任何變形構(gòu)型改變(通過(guò)固態(tài)相轉(zhuǎn)變)返回編程構(gòu)型的作用。換句話講，形狀記憶合金條響應(yīng)溫度而改變形狀。在這種轉(zhuǎn)變期間，SMA施加本發(fā)明實(shí)施例中所采用的平穩(wěn)且受控的力，以將測(cè)試條彈出。一旦獲悉本公開(kāi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就將認(rèn)識(shí)到存在多種可適用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的形狀記憶合金，具體取決于它們的固態(tài)過(guò)渡溫度和機(jī)械性能。已知的形狀記憶合金材料包括(例如):鎳/鈦合金(包括鎳/鈦合金以商品名Nitinol和Tinel獲得)；銅/鋅/鋁合金銅/鋁/鎳合金銀/鎘合金金/鎘合金銅/錫合金銅/鋅合金銦/鈦合金鎳/鋁合金鐵/鉬合金錳/銅合金鐵/錳/硅合金根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的有益之處在于它們可自動(dòng)運(yùn)行。換句話講，它們?cè)跇O少的人工干預(yù)下、在不存在人體能量的情況下(與常規(guī)的人工彈出機(jī)構(gòu)相對(duì))以及按基本上與外部影響或控制無(wú)關(guān)的方式運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)還有利地在不需要人工處理測(cè)試條且不對(duì)測(cè)試條造成潛在污染的情況下提供測(cè)試條彈出。另夕卜，由于不存在與彈出相關(guān)的電動(dòng)機(jī)和/或齒輪，并因此適用于結(jié)合到手持便攜式測(cè)試儀(諸如用于測(cè)定葡萄糖的測(cè)試儀)中，所以測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊且相對(duì)安靜。圖I為與相關(guān)測(cè)試儀的測(cè)試條接納口組件200和光學(xué)模塊300以及測(cè)試條TS結(jié)合使用的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的簡(jiǎn)化分解圖。圖2A、圖2B和圖2C為與測(cè)試條接納口組件200、光學(xué)模塊300和測(cè)試條TS結(jié)合使用的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的簡(jiǎn)化頂視圖、側(cè)視圖和底視圖。圖3為處于預(yù)彈出狀態(tài)(例如，在插入測(cè)試條和測(cè)定被分析物之后)的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的簡(jiǎn)化透視圖(從底部)。圖4為在測(cè)試條TS彈出期間且形狀記憶合金條處于編程構(gòu)型時(shí)的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的簡(jiǎn)化透視圖(從底部)。圖5為在測(cè)試條TS彈出之后且形狀記憶合金條返回到變形構(gòu)型時(shí)的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的簡(jiǎn)化透視圖。參見(jiàn)圖I、圖2A至圖2C、圖3、圖4和圖5，測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100被構(gòu)造為與測(cè)試條、接納口組件200和測(cè)試條TS結(jié)合使用。測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100包括框架102、細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶線104、滑塊106、彈簧108、主軸110和連接器112 (即，螺釘和墊圈的組合)。測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100還包括加熱器模塊，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)其未在圖I、圖2A至圖2C、圖3、圖4和圖5中示出。加熱器模塊可以是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何合適的加熱器模塊，包括例如被構(gòu)造為以可控的方式迫使預(yù)定的電流通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線104并因而對(duì)細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線進(jìn)行加熱的加熱器模塊。測(cè)試條接納口組件200包括測(cè)試條接納口 202和測(cè)試條接納框架204。光學(xué)模塊300被構(gòu)造為感測(cè)測(cè)試條接納口組件200中是否存在測(cè)試條。光學(xué)模塊300可以是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何合適的光學(xué)模塊，并可包括(例如)基于LED的光源和基于光電二極管的光接收器，其被構(gòu)造為根據(jù)(例如)任選地包括在滑塊106中的不透明擋光翅片或反射器的位置檢測(cè)測(cè)試條是否存在。如果需要，可采用這種檢測(cè)來(lái)自動(dòng)控制細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線104的禁用和/或監(jiān)測(cè)測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的機(jī)械故障。作為另外一種選擇，還可采用合適的機(jī)械開(kāi)關(guān)根據(jù)(例如)滑塊106的位置來(lái)檢測(cè)測(cè)試條是否存在。對(duì)測(cè)試條是否存在的了解情況可用于測(cè)試儀的多種用途(如啟動(dòng)測(cè)試儀來(lái)測(cè)定被分析物)或用于在測(cè)試條被彈出后結(jié)束(禁用)加熱測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線，可認(rèn)為光學(xué)模塊300是測(cè)試儀的組件或測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的可選組件?？蚣?02被連接到測(cè)試條接納口組件200，并包括滑塊導(dǎo)槽114和條附連狹槽116a和116b。細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線104具有縱向軸線、第一末端118a和第二末端118b。細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金104的第一末端118a和第二末端118b通過(guò)以下方法進(jìn)行約束經(jīng)由條附連狹槽116a和116b以及細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線104的夾具120a和120b附連到框架102。如上所述，由于細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線104由合適的形狀記憶合金材料(如，鎳/鈦合金)形成，所以它固有地顯示具有固態(tài)過(guò)渡溫度。在本發(fā)明的實(shí)施例中，固態(tài)過(guò)渡溫度通常在65°C和95°C之間的范圍內(nèi)。該范圍的溫度下限被預(yù)定為大于正常使用期間遇到的最高環(huán)境溫度，并基于與用于構(gòu)造框架102、滑塊106和測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)其他組件的材料(如，塑性材料)的熱相容性選擇該范圍的溫度上限。在加熱到高于固態(tài)過(guò)渡溫度時(shí)，細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線104的形狀記憶行為導(dǎo)致例如1%至3%范圍內(nèi)的收縮率。在測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100中，細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線104具有典型但非限制性的
O.2mm直徑和55. 8mm長(zhǎng)度，并且可由包含例如54%鎳和46%鈦的形狀記憶合金構(gòu)造而成。通過(guò)(例如)迫使O. 5安培的電流通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線并持續(xù)一段在大約I. O秒至I.2秒范圍內(nèi)的時(shí)間，可將這種細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線以3%的收縮率從室溫加熱至高于其固態(tài)過(guò)渡溫度。在從變形構(gòu)型轉(zhuǎn)變到預(yù)先設(shè)定的構(gòu)型期間(即，在從低于固態(tài)過(guò)渡溫度加熱至高于固態(tài)過(guò)渡溫度時(shí)，具體參見(jiàn)圖3和圖4)，與預(yù)彈出狀態(tài)的變形構(gòu)型和預(yù)先確定的編程構(gòu)型相結(jié)合的細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線的該雙端約束導(dǎo)致產(chǎn)生施加到滑塊上的力。力的施加導(dǎo)致測(cè)試條彈出。在圖I至圖5的實(shí)施例中，當(dāng)形狀記憶合金條處于低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度(如，大約25°C的環(huán)境室溫)時(shí)，形狀記憶合金線處于變形構(gòu)型；而當(dāng)形狀記憶合金條被加熱至高于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度(例如，高于65°C)時(shí)，形狀記憶合金條處于編程構(gòu)型。另外，在測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的實(shí)施例中，處于變形構(gòu)型的形狀記憶合金線的縱向軸線基本上為等邊鈍角三角形構(gòu)型(參見(jiàn)圖I、圖2C、圖3和圖5)，而處于編程構(gòu)型的形狀記憶合金條的縱向軸線基本上為垂直于測(cè)試條彈出方向的直線構(gòu)型(參見(jiàn)圖4)。這些預(yù)先確定的構(gòu)型用來(lái)在測(cè)試條彈出期間產(chǎn)生滑塊的平滑直線運(yùn)動(dòng)。
形狀記憶合金線的等邊鈍角三角形構(gòu)型為“弓狀”構(gòu)型，當(dāng)作用于推動(dòng)滑塊106并彈出測(cè)試條時(shí)，該構(gòu)型過(guò)渡為直線構(gòu)型。這些構(gòu)型和功能使人想起弓和箭的構(gòu)型和功能。在僅出于非限制性描述目的而提供的弓和箭的類比中，框架和細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線使人想起弓和弓弦，而滑塊和測(cè)試條使人想起箭。然而，一旦獲悉本公開(kāi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就將認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)自動(dòng)運(yùn)行、有利地采用形狀記憶合金行為并具有不同于常規(guī)弓和箭的其他獨(dú)特的創(chuàng)造性有益方面。在測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的實(shí)施例中，滑塊106被構(gòu)造為沿著框架102在滑塊導(dǎo)槽114中行進(jìn)(具體參見(jiàn)圖I )，并提供細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線104與測(cè)試條TS之間的機(jī)械連接。具體地講，滑塊106具有近端107，其被構(gòu)造為接合容納在測(cè)試條接納口 202內(nèi)的測(cè)試條TS并在滑塊106沿著框架102行進(jìn)時(shí)將測(cè)試條TS從測(cè)試條接納口 202彈出(具體參見(jiàn)圖3、圖4和圖5)。測(cè)試條彈出期間滑塊移動(dòng)的距離在例如4mm的范圍內(nèi)。彈簧108和主軸110被構(gòu)造為當(dāng)形狀記憶合金條處于低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)使形狀記憶合金條返回并保持處于變形構(gòu)型(具體參見(jiàn)圖3和圖5)，并且當(dāng)形狀記憶合金條被加熱到高于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)使得形狀記憶合金條能夠移動(dòng)到編程構(gòu)型(具體參見(jiàn)圖4)。彈簧108和主軸110可被構(gòu)造為在測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100運(yùn)行期間將合適的操作力施加到細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線上。例如，在運(yùn)行期間可施加以下力在近空載狀態(tài)下大約IN的力，并且在彈簧108壓縮期間3· 2N的最大力。連接器112被構(gòu)造為將處于變形構(gòu)型的細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線104 (連同彈簧108和條附連狹槽116a和116b —起)保持在框架102上。連接器112還提供細(xì)長(zhǎng)形狀記憶合金線104與滑塊106之間的機(jī)械接觸。測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100的加熱模塊(圖中未示出)被構(gòu)造為將形狀記憶合金條從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度?？赏ㄟ^(guò)使用迫使電流通過(guò)形狀記憶合金線的加熱模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)這種加熱，這種情況下加熱因電阻式熱效應(yīng)而發(fā)生。在測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100中，細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線104和滑塊106被構(gòu)造為使得在形狀記憶條被加熱模塊(未示出)加熱時(shí)，滑塊106在通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線104施加到滑塊106上的力的作用下沿著框架102行進(jìn)。所述加熱步驟使細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金線104的溫度從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度(如，環(huán)境室溫)升至高于固態(tài)溫度的溫度。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的有益效果在于不需要包括將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為測(cè)試條直線彈出運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的有益之處還在于薄、輕質(zhì)、低成本、相對(duì)安靜且以平穩(wěn)的方式彈出測(cè)試條。通常，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的與測(cè)試條(如，被構(gòu)造為通過(guò)基于光度法或電化學(xué)的技術(shù)測(cè)定全血樣品中的葡萄糖的測(cè)試條)結(jié)合使用的測(cè)試儀包括測(cè)試條接納口和測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)。此外，測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)還包括框架、細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金(SMA)條、滑塊和加熱模塊。測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的SMA條具有通過(guò)附連到框架而受到約束的第一末端和第二末端，并且該SMA條顯示具有固態(tài)過(guò)渡溫度。此外，滑塊被構(gòu)造為沿著框架行進(jìn)，并且加熱模塊被構(gòu)造為將SMA條從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度。此外，SMA條和滑塊被構(gòu)造為使得在形狀記憶條被加熱模塊從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于固態(tài)溫度的溫度時(shí)，滑塊在通過(guò)SMA條施加到滑塊上的力的作用下沿著框架行進(jìn)。另外， 滑塊還具有近端，其被構(gòu)造為接合容納在測(cè)試條接納口內(nèi)的測(cè)試條，并當(dāng)滑塊沿著框架行進(jìn)時(shí)將測(cè)試條從測(cè)試條接納口中彈出。圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試儀600的簡(jiǎn)化框圖。測(cè)試儀600包括外殼602、被構(gòu)造為接納測(cè)試條(TS)并從其彈出測(cè)試條的測(cè)試條接納口 604、測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)606 (例如，如結(jié)合圖I、圖2A-2C、圖3、圖4和圖5所描述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)100)和信號(hào)處理模塊608。測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)606包括如本文其他地方所述的以下組件(在圖6中未示出):(i)連接到測(cè)試條接納口 604的框架；(ii)細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金條，所述細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金條具有縱向軸線、第一末端和第二末端，所述第一末端和所述第二末端連接到所述框架；(iii)被構(gòu)造為沿著框架行進(jìn)的滑塊；以及(iv)加熱模塊，其被構(gòu)造為將形狀記憶合金線從低于形狀記憶合金的固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于形狀記憶合金的固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度。另外，如本文其他地方進(jìn)一步描述，形狀記憶合金條和滑塊還按以下方式進(jìn)行構(gòu)造在形狀記憶合金條從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度被加熱模塊加熱至高于固態(tài)溫度的溫度時(shí)，滑塊在通過(guò)形狀記憶合金條施加到滑塊上的力的作用下沿著框架行進(jìn)。此外，滑塊具有近端，其被構(gòu)造為接合測(cè)試條TS (已被接納在測(cè)試條接納口 604內(nèi))且在滑塊沿著框架行進(jìn)時(shí)將測(cè)試條TS從測(cè)試條接納口 604彈出。信號(hào)處理模塊608被構(gòu)造為在測(cè)定被分析物期間測(cè)量并處理信號(hào)(電信號(hào)、光信號(hào)或它們的組合)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)知道，信號(hào)處理模塊608可以在被分析物測(cè)定期間包括并使用未在簡(jiǎn)化的圖6中示出的多個(gè)傳感器和電路。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試儀具有多種有益且獨(dú)特的特性，包括(例如)⑴由于不存在笨重且復(fù)雜的基于電動(dòng)機(jī)的測(cè)試條彈出系統(tǒng)，所以相對(duì)簡(jiǎn)單、便宜；(ii)自動(dòng)彈出測(cè)試條(即，測(cè)試條在最少或沒(méi)有人為干預(yù)的情況下彈出)；(iii)由于移動(dòng)組件的數(shù)量極少，所以在測(cè)試條彈出期間近乎無(wú)聲；以及(iv)基于受約束的形狀記憶合金條的受控形狀轉(zhuǎn)化，提供平穩(wěn)且受控的測(cè)試條彈出。此外，一旦獲悉本公開(kāi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就將認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試儀可以結(jié)合根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例和本文所述用于將測(cè)試條從測(cè)試儀彈出的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)和方法的任意特征、組件、技術(shù)、有益效果和特性。
圖7為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于將測(cè)試條從測(cè)試儀中彈出的方法700的各階段的流程圖。在方法700的步驟710中，啟動(dòng)處于預(yù)彈出狀態(tài)的測(cè)試儀測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的激活。在方法700中，測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)包括顯示具有固態(tài)過(guò)渡溫度的形狀記憶合金條。此外，形狀記憶合金條(如，由鎳-鈦形狀記憶合金制成的形狀記憶合金線)具有編程構(gòu)型和變形構(gòu)型。另外，在測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)的預(yù)彈出狀態(tài)中，測(cè)試條(如，被構(gòu)造為測(cè)定全血樣品中的葡萄糖的測(cè)試條)已被接納在測(cè)試儀的測(cè)試條接納口內(nèi)，并且形狀記憶合金條處于變形構(gòu)型?？衫缤ㄟ^(guò)用戶按壓測(cè)試儀的啟動(dòng)按鈕或通過(guò)合適的電子模塊和/或感測(cè)測(cè)試儀已完成對(duì)被分析物的測(cè)定的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)該啟動(dòng)步驟。一旦獲悉本公開(kāi)，就可實(shí)現(xiàn)這種啟動(dòng)的合適的電子模塊和軟件對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)。方法700還包括響應(yīng)啟動(dòng)步驟而將形狀記憶合金條從低于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度，如圖3的步驟720中所示。步驟720的加熱導(dǎo)致形狀記憶合金條從變形構(gòu)型轉(zhuǎn)化為編程構(gòu)型。在步驟730中，方法還包括將從變形構(gòu)型轉(zhuǎn)化為編程構(gòu)型而產(chǎn)生的力施加到測(cè)試 條并因而將測(cè)試條從測(cè)試儀的測(cè)試條接納口彈出。一旦獲悉本公開(kāi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就將認(rèn)識(shí)到，可容易地對(duì)方法700進(jìn)行改進(jìn)，以結(jié)合根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例和本文所述的測(cè)試儀的任何技術(shù)、有益效果和特性。雖然本文顯示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，這樣的實(shí)施例僅以舉例的方式提供。本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)將不偏離本發(fā)明而想到多種變型形式、改變形式和替代形式。應(yīng)當(dāng)理解，本文描述的本發(fā)明實(shí)施例的多種替代形式可用于本發(fā)明的實(shí)施。要達(dá)到的目的是，以下權(quán)利要求書限定本發(fā)明的范圍，從而覆蓋落入這些權(quán)利要求的范圍內(nèi)的設(shè)備和方法以及它們的等同物。
權(quán)利要求
1.一種與測(cè)試條接納口和測(cè)試條結(jié)合使用的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，包括 框架，所述框架連接到所述測(cè)試條接納口； 細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金條，所述細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金條具有縱向軸線、第一末端和第二末端，所述第一末端和所述第二末端通過(guò)附連到所述框架而受到約束，所述形狀記憶合金條顯示具有固態(tài)過(guò)渡溫度； 滑塊，所述滑塊被構(gòu)造為沿所述框架行進(jìn)；和 加熱模塊，所述加熱模塊被構(gòu)造為將所述形狀記憶合金條從低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度； 其中所述形狀記憶合金條和所述滑塊被構(gòu)造為使得在所述形狀記憶條被所述加熱模塊從低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于所述固態(tài)溫度的溫度時(shí)，所述滑塊在通過(guò)所述形狀記憶合金條施加到所述滑塊上的力的作用下沿著所述框架行進(jìn)；并且 其中所述滑塊具有近端，所述近端被構(gòu)造為接合容納在所述測(cè)試條接納口內(nèi)的測(cè)試條并在所述滑塊沿著所述框架行進(jìn)時(shí)將所述測(cè)試條從所述測(cè)試條接納口中彈出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，還包括 彈簧，所述彈簧被構(gòu)造為當(dāng)所述形狀記憶合金條處于低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)使所述形狀記憶合金條返回并保持處于變形構(gòu)型，并且當(dāng)所述形狀記憶合金條被加熱到高于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)使得所述形狀記憶合金條能夠移動(dòng)到編程構(gòu)型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，還包括 主軸，并且 其中所述彈簧以環(huán)形構(gòu)型設(shè)置在所述主軸周圍，并且所述彈簧通過(guò)所述主軸將力施加在所述滑塊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，其中當(dāng)所述形狀記憶合金條處于低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)，所述形狀記憶合金條處于變形構(gòu)型；并且當(dāng)所述形狀記憶合金條被加熱至高于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)，所述形狀記憶合金條處于編程構(gòu)型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，其中處于所述變形構(gòu)型的所述形狀記憶合金的縱向軸線處于弓形構(gòu)型，并且處于所述編程構(gòu)型的所述形狀記憶合金條的縱向軸線處于基本上為直線的構(gòu)型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，其中所述直線構(gòu)型基本上垂直于測(cè)試條彈出方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，其中所述加熱模塊被構(gòu)造為通過(guò)迫使電流流經(jīng)所述形狀記憶合金條來(lái)加熱所述形狀記憶合金條。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，其中所述形狀記憶合金條為形狀記憶合金線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，其中所述形狀記憶合金線為鎳-鈦形狀記憶合金線。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，還包括 第一夾具；和 第二夾具，并且 其中所述形狀記憶合金條的所述第一末端和所述第二末端通過(guò)分別經(jīng)由所述第一夾具和所述第二夾具附連到所述框架而受到約束。
11.一種與測(cè)試條結(jié)合使用的測(cè)試儀，所述測(cè)試儀包括 測(cè)試條接納口，所述測(cè)試條接納口被構(gòu)造為接納并從其中彈出測(cè)試條； 測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，所述測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)包括 框架，所述框架連接到所述測(cè)試條接納 口； 細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金條，所述細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金條具有縱向軸線、第一末端和第二末端，所述第一末端和所述第二末端連接到所述框架，所述形狀記憶合金條顯示具有固態(tài)過(guò)渡溫度； 滑塊，所述滑塊被構(gòu)造為沿所述框架行進(jìn)；和 加熱模塊，所述加熱模塊被構(gòu)造為將所述形狀記憶合金線從低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度； 其中所述形狀記憶合金條和所述滑塊被構(gòu)造為使得在所述形狀記憶條被所述加熱模塊從低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于所述固態(tài)溫度的溫度時(shí)，所述滑塊在通過(guò)所述形狀記憶合金條施加到所述滑塊上的力的作用下沿著所述框架行進(jìn)；并且 其中所述滑塊具有近端，所述近端被構(gòu)造為接合容納在所述測(cè)試條接納口內(nèi)的測(cè)試條并在所述滑塊沿著所述框架行進(jìn)時(shí)將所述測(cè)試條從所述測(cè)試條接納口中彈出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試儀，還包括 測(cè)試條接納口框架,并且 其中所述測(cè)試條接納口和所述測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)被連接到所述測(cè)試條接納口框架。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測(cè)試儀，還包括 光學(xué)傳感器模塊，所述光學(xué)傳感器模塊連接到所述框架；和 信號(hào)處理模塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試儀，其中所述測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)還包括 彈簧，所述彈簧被構(gòu)造為當(dāng)所述形狀記憶合金條處于低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)使所述形狀記憶合金條返回并保持處于變形構(gòu)型，并且當(dāng)所述形狀記憶合金條被加熱到高于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)使得所述形狀記憶合金條能夠移動(dòng)到編程構(gòu)型。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試儀，其中所述測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)還包括 主軸，并且 其中所述彈簧以環(huán)形構(gòu)型設(shè)置在所述主軸周圍，并且所述彈簧通過(guò)所述主軸將力施加在所述滑塊上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試儀，其中當(dāng)所述形狀記憶合金條處于低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)，所述形狀記憶合金條處于變形構(gòu)型，并且當(dāng)所述形狀記憶合金條被加熱至高于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度時(shí)，所述形狀記憶合金條處于編程構(gòu)型。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測(cè)試儀，其中處于所述變形構(gòu)型的所述形狀記憶合金的縱向軸線基本上處于弓形構(gòu)型，并且處于所述編程構(gòu)型的所述形狀記憶合金條的縱向軸線處于基本上為直線的構(gòu)型。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的測(cè)試儀，其中所述直線構(gòu)型基本上垂直于測(cè)試條彈出方
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試儀，其中所述加熱模塊被構(gòu)造為通過(guò)迫使電流流經(jīng)所述形狀記憶合金條來(lái)加熱所述形狀記憶合金條。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試儀，其中所述形狀記憶合金條為形狀記憶合金線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的測(cè)試儀，其中所述形狀記憶合金線為鎳-鈦形狀記憶合金線。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試儀，其中所述測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)還包括 第一夾具；和 第二夾具，并且 其中所述形狀記憶合金條的所述第一末端和所述第二末端分別通過(guò)所述第一夾具和所述第二夾具連接到所述框架。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)，所述測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)與測(cè)試條接納口和測(cè)試條結(jié)合使用，所述測(cè)試條彈出機(jī)構(gòu)包括框架、細(xì)長(zhǎng)的形狀記憶合金(SMA)條(如，SMA線)、滑塊和加熱模塊。所述SMA條具有連接到所述框架的第一末端和第二末端，并顯示具有固態(tài)過(guò)渡溫度。所述滑塊被構(gòu)造為沿所述框架行進(jìn)。所述加熱模塊被構(gòu)造為將所述SMA條從低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度。此外，所述SMA條和所述滑塊被構(gòu)造為使得在所述形狀記憶條被所述加熱模塊從低于所述固態(tài)過(guò)渡溫度的溫度加熱至高于所述固態(tài)溫度的溫度時(shí)，所述滑塊在通過(guò)所述SMA條施加到所述滑塊上的力的作用下沿著所述框架行進(jìn)。
文檔編號(hào)G01N33/487GK102741691SQ201180008388
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者L.瓦爾塞基, M.迪恩格利 申請(qǐng)人:生命掃描蘇格蘭有限公司