JP2007029417A - ランセット - Google Patents

Abstract

【課題】採血の際に、穿刺針を周期的に振動させることにより、患者の苦痛を和らげるとともに効果的な採血を行う。
【解決手段】人体の表皮を押し付ける接触部と、接触部を表皮に対して押し返すバネと、接触部に表皮を押し付けることで表皮と接触可能となる穿刺針と、穿刺針の先端が表皮に接触しているときに穿刺針を周期的に振動させる補助駆動手段と、表皮から血液が流出した後に、穿刺針を表皮から遠ざける方向に駆動する主駆動手段と、を具備するランセット。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液を採取するためのランセットに関し、詳しくは、肉体的および精神的苦痛を軽減するのに効果的なランセットに関する。

ランセットは、患者の皮膚を穿刺して毛細血管の血液を採取する装置である。ランセットは、先端が円錐状もしくはブレード状である穿刺針を有し、穿刺針を患者の表皮に穿刺することで血液が採取される。不使用時には、円錐状もしくはブレード状の先端は、カバーや筐体で遮蔽される構造となっている。使い捨ての穿刺針の場合、根本にはランセット本体に装着するためのプラスチック製の取付具が設けられている（特許文献１参照）。

通常、ランセット本体には、バネが内蔵されている。バネは穿刺針を人体の表皮と垂直な方向に駆動させる手段であり、採血の直前に圧縮させた状態でロックされる。そして、ボタン操作によりロックを解除することにより、バネの駆動力で穿刺針が表皮を貫通し、血液を流出させる。
特開平１１−１５１２２６号公報

従来のランセットは、バネにより駆動される穿刺針が、ボタン操作によって、穿刺位置に音を立てて飛び出す構造を有する。このような構造の場合、バネに相当の勢いを持たせることにより、血液を流出させるのに必要な程度の深さまで、穿刺針の先端を表皮に挿入する必要がある。そのため、本来の痛みに加え、精神的な苦痛が大きいという問題がある。ランセットを繰り返し使用すると、表皮が硬変するため、さらに深い穿刺が必要となる上、作業のやり直し回数も増えるため、苦痛は更に大きくなる。本発明は、このような状況を改善することを課題とする。

本発明は、採血の際に、穿刺針を周期的に振動させることにより、患者の苦痛を和らげるとともに効果的な採血を行うことを目的とする。
すなわち、本発明は、穿刺針を人体の表皮と垂直な方向に駆動させる主駆動手段と、採血の際に穿刺針を周期的に振動させる補助駆動手段と、を備えるランセットに関する。

本発明は、特に、主駆動手段を駆動させることなく、穿刺針を人体の表皮に接触させることが可能であり、表皮から血液が流出した後に、主駆動手段が、穿刺針を表皮から遠ざける方向に駆動するランセットに関する。

穿刺針の先端が、円錐状である場合、補助駆動手段による周期的な振動の方向は、主駆動手段による穿刺針の駆動方向と平行であることが望ましい。

穿刺針の先端が、ブレード状である場合、補助駆動手段による周期的な振動の方向は、主駆動手段による穿刺針の駆動方向に垂直で、かつ、ブレードの刃と平行であることが望ましい。

本発明のランセットは、穿刺針と人体の表皮との間の電気特性を測定する手段を有し、前記手段が表皮からの血液の流出に伴う電気特性の変化を検出すると、穿刺針が人体に十分かつ必要最小限度の深さに進入したタイミングで、主駆動手段が、穿刺針を表皮から遠ざける方向に駆動するものであることが望ましい。

穿刺針が十分かつ必要最小限の深さに進入するタイミングは、電気特性の変化から検知することができる。主駆動手段は、このような電気特性の変化を検知した際に、穿刺針を人体の表皮から遠ざける方向に駆動することが望ましい。

補助駆動手段による振動の周期は、２０〜６０ｋＨｚが好適である。
補助駆動手段による振動の振幅は、３００μｍ以下が好適である。

本発明は、より具体的には、例えば、（１）人体の表皮を押し付ける接触部と、（２）接触部を表皮に対して押し返すバネと、（３）接触部に表皮を押し付けることで表皮と接触可能となる穿刺針と、（４）穿刺針の先端が表皮に接触しているときに穿刺針を周期的に振動させる補助駆動手段と、（５）表皮から血液が流出した後に、穿刺針を表皮から遠ざける方向に駆動する主駆動手段と、を具備するランセットに関する。

この場合、穿刺針と人体の表皮との間の電気特性を測定する手段としては、接触部と穿刺針との間の電気特性を測定する手段を用いることができる。

接触部を人体の表皮に対して押し返すバネは、補助駆動手段が作動していないときには、穿刺針が人体の表皮を貫通しない程度の弱さであり、かつ、補助駆動手段が作動しているときには、穿刺針が人体の表皮を貫通し得る程度の強さであるように設定されていることが望ましい。

本発明のランセットは、その所定の位置に人体が設置されたことを電気的もしくは機械的に検知すると、補助動手段が駆動を開始するものであることが望ましい。

本発明は、超音波メスの原理をランセットに応用したものであり、補助駆動手段（振動子）により穿刺針を周期的に振動させることで、穿刺針の表皮への侵入に対する抵抗を低減するものである。切れ味の鋭いカミソリで人体の表皮を切った場合、傷口の大きさに比較して、初期の痛みが少ないことはよく知られている。同様に、穿刺針を周期的に振動させることで、穿刺針の切れ味は向上し、穿刺による肉体的な痛みは低減する。また、穿刺針を周期的に振動させることで、穿刺針の先端を表皮に挿入するのに必要なバネの勢いを低減することが可能となり、バネの衝撃による精神的な苦痛も低減する。

穿刺針の先端を表皮に挿入するのに必要な勢いを低減できるため、穿刺針を人体の表皮と垂直な方向に駆動させることなく、被験者自身が穿刺針を人体の表皮に接触させ、穿刺針に対して弱い圧力をかけるだけで、穿刺針の先端は表皮に侵入し、血液が流出する。この場合、採血は、主駆動手段の駆動によらず、被験者自身による穿刺針への圧力と補助駆動手段による振動によって行われる。そして、苦痛を最小限に止める観点から、表皮から血液が流出した後には、主駆動手段が、速やかに穿刺針を表皮から遠ざける方向に駆動する。被験者自身が穿刺針に対する圧力を発生させることにより、予期せぬ痛みに対する恐れは除外され、苦痛は大きく低減する。

穿刺針と人体の表皮との間の電気特性を測定する手段は、電気特性の変化により、表皮からの血液の流出を検出するために設置される。血液の流出を検出すると直ちに穿刺針を表皮から遠ざけることにより、必要最小限の穿刺を実現することができ、更に、採血作業のやり直しを皆無にすることができる。

本発明のランセットの一例について、図面を参照しながら説明する。説明を簡潔化するために、図１には、ランセットの一部を断面で示す。また、ランセット本体の筐体を構成する外壁は省略し、説明に必要な内壁だけを部分的に示す。なお、各部品の大きさは図１に制限されない。

図１のランセットは、人体の表皮である被験者の指先１を押し付ける接触リング２（接触部）と、接触リング２を指先１に対して押し返すバネ３と、接触リング２に指先１を押し付けることで指先１と接触可能となる穿刺針６と、穿刺針６の先端が指先１に接触しているときに穿刺針６を周期的に振動させる超音波アクチュエータ１１（補助駆動手段）と、指先１から血液が流出した後に、穿刺針６を指先１から遠ざける方向に駆動する電動アクチュエータ１３（主駆動手段）と、を具備する。

穿刺の際には、被験者は、指先１で、接触リング２を下方向に軽く押圧する。接触リング２は、バネ３を介して本体の内壁１４に固定されており、バネ３は、接触リング２を上方向に押し戻す作用を有する。

接触リング２の下方には、ストッパ４が固定されており、接触リング２が一定の位置を超えて下がり過ぎないように機械的な制限を設けている。ストッパ４には、本体に固定された調節レバー５がねじ込まれており、調節レバー５を回転させることにより、ストッパ４は上下に移動する。被験者は、ストッパ４を上下に操作することにより、穿刺針６が表皮に挿入される深さを調整できる。

穿刺針６は、金属製の針部７と、プラスティック製の固定部８から構成される。一般的に流通している穿刺針６は、使い捨てであり、同様に固定部８を介してランセット本体に脱着可能となっている。図１の場合、穿刺針６は、本体の中心部に設置されているチャック１０に固定される。

穿刺針６を本体に装着すると、電極９が穿刺針６の針部７と電気的に接続される。電極９は、接触リング２とともに、所定の制御回路と電気的に接続されており、被験者の指先１と針部７との間の電気抵抗の測定が行われる。

穿刺針６を固定するチャック１０の下面には、超音波アクチュエータ１１が接続されており、穿刺針６に周期的振動を与える。穿刺針６の針部７は円錐状であるため、穿刺針６に上下方向の振動が付与される。穿刺針６を固定するチャック１０は、超音波アクチュエータ１１とともに台座１２に固定されている。台座１２は、主駆動手段である電動式アクチュエータ１３によって上下に駆動される。

次に、図１のランセットの動作について説明する。
被験者は、まず、調節レバー５の操作により、接触リング２の位置を調整する。ストッパ４を下方向に下げるほど、接触リング２がストッパ４で停止されたときに、穿刺針６の先端が指先１に侵入する深さが大きくなる。その後、被験者は目標とする箇所が穿刺針６に接触するように、指先１で接触リング２を任意の圧力で押圧する。

超音波アクチュエータ１１は、接触リング２の押圧とほぼ同時に起動することが望ましい。被験者は、スイッチを操作することにより、超音波アクチュエータ１１を起動してもよいが、接触リング２に圧力センサもしくはこれに相当する機能を付与し、接触リングの押圧によって自動的に超音波アクチュエータ１１が起動するように設定されていることが望ましい。このような設定により、より簡便な操作が可能となる。接触リング２と穿刺針６との間の電気抵抗または電気容量を測定する機能もしくは手段を接触リング２に付与してもよい。

被験者が接触リング２を押圧することにより、同時に被験者の指先１の目標とする箇所が穿刺針６の先端によって圧迫されるが、これだけでは穿刺針６が指先１の表皮を貫通することはない。そのようにバネ３は十分に弱く設計されているべきである。

超音波アクチュエータ１１が起動することにより、見かけ上、穿刺針６の切れ味が一気に向上し、被験者による圧力を維持したままで、穿刺針７が被験者の指先１の表皮を貫通する。この時、接触リング２と針部７との間の電気抵抗は一気に低減する。この電気抵抗の変化を検知して、電動アクチュエータ１３が作動し、台座１２とともに穿刺針６が下方に移動して穿刺が完了する。

ここでは、接触リング２と金属製の針部７との間の電気抵抗を血液の流出の検出に用いる場合を例示したが、被験者に対する電気的安全性および感度の観点から、両者の電気容量の変化を測定したり、その他の電気特性を測定したりしても良い。

超音波アクチュエータ１１の駆動周波数は、原理的には数Ｈｚの低周波から数十ＭＨｚの高周波まで、あらゆる周波数を適用可能であるが、より効率的な駆動を行いうる適正な周波数を選択することが望ましい。

数百Ｈｚ以下の領域では、周波数に応じて被験者の表皮が穿刺針の先端とともに動いてしまうため、超音波アクチュエータを用いることによる穿刺針の切れ味の向上は小さくなる。周波数が高いほど、表皮の動きは穿刺針に追随できなくなるため、見かけ上、表皮の弾力が失われることになり、結果として穿刺針の切れ味が向上する。また、２０ｋＨｚ未満の可聴周波数領域では、駆動音が聞こえるため、被験者に心理的な恐怖感を与える要因になり得る。一方、数ＭＨｚの領域の高周波アクチュエータは、構造が複雑化し、大型化するため好適ではない。これらを考慮すると、２０〜６０ｋＨｚが望ましい周波数である。

超音波アクチュエータの振幅は、大きいほど穿刺効果は大きくなるが、その反作用として必要以上の穿刺を行うこととなる。一方、振幅が小さすぎると、穿刺が十分に行えない場合がある。以上を考慮すると、振幅は、被験者の表皮の厚さにも依存するが、３００μｍ以下が望ましく、５０〜２００μｍ程度が更に望ましいと考えられる。また、当然のことながら、超音波アクチュエータの周波数および振幅は、電気的に調整可能としておくことが望ましい。

本発明は、病院、診療所、家庭等で、血液を採取したり、血液を診断したりする際に用いるランセット全般に適用可能である。

超音波ランセットの一例の一部を断面にした構成図である。

符号の説明

１ 被験者の指先
２ 接触リング
３ バネ
４ ストッパ
５ 調節レバー
６ 穿刺針
７ 金属製の針部
８ プラスティック製の固定部
９ 電極
１０ チャック
１１ 超音波アクチュエータ
１２ 台座
１３ 電動アクチュエータ
１４ 本体の内壁

Claims (12)

1. 穿刺針を人体の表皮と垂直な方向に駆動させる主駆動手段と、採血の際に前記穿刺針を周期的に振動させる補助駆動手段と、を備えるランセット。
2. 前記主駆動手段を駆動させることなく、前記穿刺針を人体の表皮に接触させることが可能であり、前記表皮から血液が流出した後に、前記主駆動手段が、前記穿刺針を前記表皮から遠ざける方向に駆動する、請求項１記載のランセット。
3. 前記穿刺針の先端が、円錐状になっており、前記補助駆動手段による周期的な振動の方向が、前記主駆動手段による前記穿刺針の駆動方向と平行である、請求項１記載のランセット。
4. 前記穿刺針の先端が、ブレード状になっており、前記補助駆動手段による周期的な振動の方向が、前記主駆動手段による前記穿刺針の駆動方向に垂直である、請求項１記載のランセット。
5. 前記穿刺針と人体の表皮との間の電気特性を測定する手段を有し、前記手段が前記表皮からの血液の流出に伴う電気特性の変化を検出すると、前記主駆動手段が、前記穿刺針を前記表皮から遠ざける方向に駆動する、請求項１記載のランセット。
6. 人体がランセットの所定位置に設置されたことを電気的もしくは機械的に検知すると前記補助動手段が駆動を開始する、請求項１記載のランセット。
7. 前記補助駆動手段による振動の周期が、２０〜６０ｋＨｚである、請求項１記載のランセット。
8. 前記補助駆動手段による振動の振幅が、３００μｍ以下である、請求項１記載のランセット。
9. （１）人体の表皮を押し付ける接触部と、（２）前記接触部を前記表皮に対して押し返すバネと、（３）前記接触部に前記表皮を押し付けることで前記表皮と接触可能となる穿刺針と、（４）前記穿刺針の先端が前記表皮に接触しているときに前記穿刺針を周期的に振動させる補助駆動手段と、（５）前記表皮から血液が流出した後に、前記穿刺針を前記表皮から遠ざける方向に駆動する主駆動手段と、を具備するランセット。
10. 前期接触部と前記穿刺針との間の電気特性を測定する手段を具備し、電気特性から穿刺針が十分かつ必要最小限の深さに進入したことを検知したうえで、前記主駆動手段が、前記穿刺針を前記表皮から遠ざける方向に駆動する、請求項９記載のランセット。
11. 人体がランセットの所定の位置に設置されたことを電気的もしくは機械的に検知すると前記補助動手段が駆動を開始する、請求項９記載のランセット。
12. 前記接触部を前記表皮に対して押し返すバネは、前記補助駆動手段が作動していないときには、穿刺針が人体の表皮を貫通しない程度の弱さであり、補助駆動手段が作動しているときには、穿刺針が人体の表皮を貫通し得る程度の強さである、請求項９記載のランセット。
    
    

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