JP2007209549A - 採血装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型、軽量で輸送検診にも適し、簡単で確実、安全な採血が可能であり、使用者の負担が少ない採血装置を提供する。
【解決手段】 圧力調整手段として採血装置本体１００に切り替え弁を使用せずに、減圧側抵抗管１０５と加圧側抵抗管１０６を設けた。減圧用流路１０３に採血用真空容器１０１を接続し、採血用真空容器１０１は部品点数の少ない簡単な構成にし、血液捕集用の多孔質部材１１２を支持部材１１３で保持し、円筒状の気室１０７内を上下に移動し取り出し可能な状態に設置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生体から血液を採取する採血装置に関し、詳しくは安全に、容易に、負担の少ない採血を可能とする採血装置に関するものである。

体内の情報を得るための有効な手段としては、血液検査が一般的である。特に、糖尿病患者は血糖値を定期的に測定する必要がある。また、糖尿病を含め、生活習慣病の予防等を目的として、自宅に居ながら採血を行いたいという要求がある。

採血の方法としては、中空針を用いて上腕の血管から直接血液を採取する方法や、小型の刃物をばねの復元力を利用して皮膚に衝突させる穿刺器具を用い、皮膚を切ることにより出血させ、表出した血液を多孔質部材に捕集する方法が一般に行われている。捕集された血液はその場で遠心分離手段を用いて分離され、分析用の検体とされる場合や、捕集された状態で直接分析手段に移されてから遠心分離される場合もある。

従来の採血装置には、ばねの復元力を利用して穿刺を行うもの以外に、空気圧の変化を利用して穿刺を行うものがある。特許文献１では大気圧下にある皮膚に、装置本体に設けられた外部加圧手段から空気を送り込み、穿刺部材の上部の圧力を大気圧以上に加圧した状態にして穿刺部材下部との圧力差を生じさせることにより、穿刺部材を移動させる方法を採用している。この場合、穿刺終了後に流路切り替え弁を切り替えて、流路を通じて装置本体に設けられた外部減圧手段を用いて皮膚を吸引することになる。圧力の制御は流路切り替え手段で行われる。また、特許文献２では、皮膚に吸引手段を押し当てた状態で皮膚の吸引を開始し、減圧下で盛り上がった状態の皮膚に穿刺部材を衝突させる方法を用いていて、この方法では穿刺部材の上部に外気を瞬間的に導入し、穿刺部材の下部との相対的な圧力差を生じさせることで穿刺部材を皮膚に衝突させることになる。外気の導入は、外部減圧手段との間に設けた流路切り替え弁を切り替えることで行われる。穿刺部材の衝突後は、流路切り替え弁を再度切り替え、穿刺部材の上部を再び減圧することで穿刺部材の上下の圧力差を小さくし、別に設けられた弾性部材の復元力を利用して穿刺を解除することになる。

直接皮膚にふれる吸引部及び採血部に近接した穿刺部材は表出した血液が付着しやすく、特に皮膚の減圧下で穿刺を行った場合、穿刺直後に血液は周囲に飛散する。複数人が同一の採血装置を用いる場合、血液の付着する部分は使い捨て可能であることが使用者の安全確保に加え、安心感を与えるという観点からも必要である。また、在宅での自己採血などの場合は特に、個人が容易に、確実に採血できることが必要である。更には、痛みや恐怖心を極力抑えることで負担を少なくすることも重要である。

特開２００５−２１１１８９号公報 特許第３６６４４９６号公報

以上に述べた従来の採血装置は、血液が付着しやすい部分の使い捨てが装置の構成上困難で、流路の切り替え方法を含め、圧力の制御が切替弁を多用するので大がかりになるという問題点を有する。また、大気圧下で穿刺を行う方法では、減圧下で穿刺を行う場合と比べ穿刺の瞬間の痛みの軽減効果が期待できない。

特開２００５−２１１１８９号公報に開示される採血装置を図９に示す。装置本体１にはポンプ５が設けられ負圧と加圧を作り出す。圧力の制御はセンサー２ａ及び２ｂにより圧力を検出し、制御回路３を経由して切替弁４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆを駆動させることでなされる。制御回路３はＩＣ、メモリ、マイクロコンピュータなどから構成される。多数の切替弁が必要となり、切替弁４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆは主に電磁弁で構成される。従って、装置本体１は高価で大がかりなものとなり、在宅での採血を前提とした輸送などには不向きである。

特許第３６６４４９６号公報に開示される採血装置の断面を図１０に示す。採血用真空容器１０に設けられた穿刺部材１１の上下にあらかじめ上部気室１２と下部気室１３を設け、穿刺解除用弾性部材１４を収納する構造をとる。穿刺解除用弾性部材１４は巻きばね等で構成され、上部気室１２は少なくとも穿刺解除用弾性部材１４以上の体積を確保しておく必要がある。穿刺部材１１の上下の密閉度を高めるため、更にダイヤフラム１５を設けている。図示していないが、外部減圧手段を２つ設け、それぞれの流路に対応して切替弁１６ａと１６ｂをそれぞれ設けている。このため切替弁を含めて装置は大がかりな構成となり、血液が付着する部分の使い捨てを前提とした使用に対応するには困難である。また、圧力の制御手段を備えていないため、目的圧は外部減圧手段により一義的に決定されてしまう。この場合、真空度によっては皮膚を吸引する刺激自体がはっきりとした痛みとなり、負担を増やす結果にもなりうる。また、表出した血液を捕集する手段についてはいっさい言及していない。

本発明では前記課題を解決するため以下の手段を講ずる。請求項１では、圧力の制御を簡易な方法で行っているため、採血装置本体は小型、軽量で、在宅での採血を目的とした輸送にも適する。採血用真空容器の円筒状の気室内に、表出した血液を捕集するための多孔質部材を設けているため、容易に、確実に血液の捕集ができる。多孔質部材はスポンジ状や繊維状であってもよく、血液凝固防止剤をあらかじめ含浸させておいてもよい。

穿刺後の血液の表出を促進させるための加圧手段を併用する場合、請求項２に示すようにポンプ１台の構成に対しては、逆流防止弁と流路開閉弁を用いることで対応する。

加圧手段を設け、２台のポンプでそれぞれ加圧と減圧を分担する請求項３の構成では、請求項２のように逆流防止弁や流路切替弁を特に使用する必要がない。

請求項４では、円筒状の気室内に検体容器を設置し、検体容器に血液捕集用の多孔質部材を組み込んでおく。円筒状の気室内を移動可能に配置されたホルダーに検体容器を勘合し、検体容器が円筒状の気室から外れるのを防止する。そして、採血後に血液を捕集した多孔質部材ごと検体容器を取り出し遠心手段に移す構成を示す。ホルダーと検体容器の勘合が外れ検体容器のみが取り出される。

請求項５では、皮膚を吸引する採血用真空容器の円筒状の気室内に移動可能なスライド部を設け、前記スライド部の下部には針が設けられる。スライド部と前記円筒状の気室間にはダイヤフラム膜が設けられる。前記ダイヤフラム膜は穿刺部材の上下少なくともいずれかに設けられ、周囲を円筒状の気室に、中央部をスライド部の中央部に固定するのが好ましい。ダイヤフラム膜はスライド部の上下の密閉性を確保する。更に、皮膚に衝突した位置のスライド部を初期の位置に戻す復元力をも併せ持つ。従って、ダイヤフラム膜に加えて新たなばねを設ける必要はない。更に、あらかじめスライド部の上部にばねを収納するための空間を設ける必要もない。

円筒状の気室の上部に接続された流路からの外気の導入で、ダイヤフラム膜を介してスライド部の上部の圧力はスライド部の下部の圧力に対して高くなり、スライド部は皮膚に衝突する。外気を導入させる流量や時間を調整することで、スライド部の往復距離は容易に制御可能である。再度スライド部の上部を再び減圧することにより、上下の圧力差は小さくなり、前記ダイヤフラム膜の復元力が支配的となりスライド部は皮膚から遠ざかる。

請求項６では、スライド部の下部に弾性部材を介して突起部を設け、皮膚の吸引開始と同時に突起部を皮膚に接触させる構成である。突起部とスライド部との間に設けた弾性部材の変形で、穿刺の瞬間は前記突起部は皮膚表面で止められ、スライド部のみが降下を続け穿刺する。

請求項７では、ダイヤフラム膜と弾性部材を一体に構成している。これにより構造が簡略化され、組み立ても容易になる。

スライド部を降下させる圧力差を作り出すためには、ダイヤフラム膜の上部に外気を導入させる必要がある。請求項８では流路に３方向の切替弁を設け、１個の弁の使用で外気の導入と再度の減圧が可能な構成を示す。弁がポンプと円筒状気室をつなぐ位置で吸引を開始し、弁を適度なタイミングでポンプ側を遮断し外気を導入する位置に切り替える。穿刺後再度弁を切り替えダイヤフラム膜の上部を吸引し上下の圧力差を減少させ、ダイヤフラム膜の復元力でスライド部はもとの位置に戻る。

本発明によれば、圧力制御手段が切り替え弁を用いずに簡易であるため、輸送に適した小型で軽量な装置を提供できる。

表出した血液を捕集する多孔質部材を採血用真空容器の円筒状の気室内に備えることで採血の行程が簡略化でき、容易な採血を可能とする。併せて、円筒状の気室内に血液を蓄える検体容器を設けることで、血液に触れずに遠心行程に移すことが可能となる。

血液が付着する可能性の高い採血用真空容器を簡単な構成にできるため、使い捨てに適する、安全で安心感を与える採血装置を提供できる。

吸引開始から穿刺までの間、皮膚に刺激を与えることで気を紛らわせ、穿刺を待つ間の恐怖心を軽減することができる。更に、穿刺の瞬間に穿刺部に意識が集中することを妨げ、結果として痛みを軽減する効果も得られる。また、穿刺部周辺の血行が促進されて短時間で採血が終了し、使用者の負担が減る。

流路切り替え手段の使用を最小限に抑えることで、小型で軽量、安価な採血装置を提供できる。

流路と比べて断面積の小さい管を流路の一部に連結し、少なくとも端部を大気中に解放した構成で円筒状気室内の圧力を調整する。加圧部材を用いる場合、同様に抵抗管を用いて圧力制御をする。
本発明おける抵抗管は、口径が ０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、長さは、５mm〜６０mm、好ましくは、１０mm〜５０mmが例示されるが、当該数値は、図２で示す動作点を得るためのものであって、その他の動作点を得る場合は、抵抗管の長さを長くしたり、短くしたりすることで、調整できる。本発明の様に生体を加圧、減圧させる構成をとる場合、
強さの上限を設定する必要性が高いが、本発明の様な抵抗管を用いることで、上限値を決めたり、抵抗の異なる抵抗管を複数本並列して設け、その接続抵抗管を切り換えることで、様々な上限値を持つ空気圧が形成されることから、個々の使用者に応じた加減圧を形成することができる。

採血用真空容器内には血液捕集用の多孔質部材を設け、周囲を支持部材などで保持し、円筒状の気室内を上下に移動可能として、皮膚への圧迫を避ける。

図１に本発明の実施例１を示す。本実施例では、加圧手段と採血装置本体を組み合わせた採血を行う方法に対応した構成の本発明の採血装置本体１００を示すが、加圧手段は装置本体１００と独立していてもよく、特に空気圧式に限定されるものでもない。採血用真空容器部１０１と組み合わせて用いられる採血装置本体１００は主にポンプ１０２、減圧用流路１０３、加圧用流路１０４、減圧側抵抗管１０５、加圧側抵抗管１０６から構成される。ポンプ１０２の吸入口に接続された減圧用流路１０３は、採血用真空容器部１０１の円筒状気室１０７（例えば 口径 １０mm〜２０mm、高さ６０mm〜１００mm のＰＰ、ＰＥＴ、アクリル、ポリスチレン等よりなる円筒体）に設けられた蓋１０８の孔に連結される。減圧用流路１０３には減圧側抵抗管１０５が設けられ、外部に開放される。また、必要に応じて防塵用フィルター１０９を設けてもよい。円筒状気室１０７内の圧力の調整は減圧側抵抗管１０５で行う。ポンプ１０２の排出口には加圧用流路１０４が接続され、加圧手段である塩ビ、ＰＥＴ、ウレタン等の樹脂、布、ゴム、皮等よりなるカフ１１０と接続される。同一のポンプで加圧手段を動作させる場合、加圧及び減圧の両方の特性を同時に満たすことは不可能である。本実施例の場合、先に加圧を行う手順が望ましい。カフ１１０の内圧は所定の時間後に加圧側抵抗管１０６の流路内端部付近の圧力と等しくなる。しかし、減圧開始と同時に排出流量が減少し加圧側のポンプ特性は大幅に小さくなり、従って、カフ１１０の内圧も大きく低下してしまう。これには、カフ１１０にいったん充填された空気の流出を防ぐ逆流防止弁１１１を設けることで対処する。採血用真空容器部１０１内には血液を捕集するための血液捕集用のＰＰ、ＰＥＴ、ポリエステル、ポリウレタン、ＰＶＤＦ、セルロース、ＰＥ、ナイロン(登録商標）等の材質からなる不織布 の多孔質部材１１２が設けられ、多孔質部材１１２の保形成を保つため周囲をテフロン(登録商標）、PP、PET、ＡＢＳ、ＰＥ等よりなる支持部材１１３で囲むのがよい。また、支持部材１１３の落下を防止するため開口部１１４に内側に突出した部分を有するシート状、棒状等の落下防止部材１１５を設けてもよい。支持部材１１３は多孔質部材１１２を内包して円筒状気室１０７内を上下に移動する。

また、採血後に加圧部材であるカフ１１０を大気圧に戻すために、カフ１１０と円筒状気室１０７をリーク用流路Ａ１１６で結び、流路開閉弁１１７を設ける。これによりカフ１１０と採血用真空容器部１０１を１つの流路開閉弁１１７で容易に大気圧に戻すことが可能である。採血中は流路開閉弁１１７を閉じておき、終了と同時に流路開閉弁１１７を開くとカフ１１０から円筒状気室１０７内へ空気は移動し、それぞれの部材は大気圧に近づく。

加圧用流路１０４と減圧用流路１０３にはそれぞれ目的保持圧に相当するポンプの動作点と交差する抵抗曲線を有する加圧側抵抗管１０６と減圧側抵抗管１０５が配置される。出血を促進させる目的に対しては、加圧の値はゲージ圧で１２ｋＰａ以上が好ましいが、必要以上に圧力を高めることは圧迫による痛みを生じさせるため避けるべきである。個人差も考慮し加圧の上限は１８ｋＰａ付近に設定するのが好ましい。また、適度な吸引の刺激は、採血中の痛みを緩和するはたらきもある。それには採血用真空容器内の圧力はゲージ圧で−２０ｋＰａから−４０ｋＰａの範囲に設定することが望ましい。上記圧力の場合、加圧側抵抗管１０６と減圧側抵抗管１０５は内径が大きく異なるものが選択される。
１１４aは、貫通孔であり、血液表出のための吸引、吸引解除を指の操作による開閉によって行う為のものである。貫通孔１１４aは、これを塞ぐと、円筒状気室１０７内は、減圧状態となり、これを開けると、大気圧状態となる。
１１６aは、カフ接続導管であり一方は、リーク用流路Ａ１１６と、逆止弁１１１の一方と接続し、他方をカフ１１０と接続し、カフへの空気圧の伝達路を形成する。
１１６bは、採血用導管であり、一方を減圧用流路Ｂ１１６c及び流路開閉弁１１７の一方と接続し、他方を採血用真空容器部１０１の蓋１０８と接続するものであって、陰圧を、採血用真空容器部１０１へ供給するためのものである。

図２は、本発明に用いたポンプの特性曲線と、抵抗管の抵抗曲線とを表している。抵抗管の外気への開放部は大気圧に等しく、流路内端部はポンプの圧力に等しくなる。この差が圧力損失に相当する。抵抗管での圧力損失は主に壁面での摩擦損失であり、当然ながら流量の増加に伴い圧力損失も大きくなる。目的圧に対応するポンプの特性曲線上の動作点に相当する流量を求め、その流量における圧力損失を満たす抵抗管の形状を選択すればよい。抵抗管流路内端部の圧力はポンプ負荷であり、従ってそれぞれの曲線の交点がポンプの動作点と見なされ、動作点１における圧力に減圧用流路１０３は、動作点２における圧力に加圧用流路１０４は保たれる。そして流路から分岐した円筒状の気室を有する採血用真空容器部１０１及びカフ１１０内の圧力は流路内の圧力と等しくなるため、減圧側抵抗管１０５、加圧側抵抗管１０６を適宜選択することで圧力の調整は容易に成される。
次に図1、図2で示した実施例の取り扱い動作の一例を図１１を参照して詳細に説明する。
図1で示すカフ１１０を図11で示すように左腕手首ＵＤに巻き付け装着する。本実施例では、カフ１１０を囲繞タイプで示すが、その他、静脈近傍を押圧する局所タイプの押圧具（コの字タイプのような、一部が開放されている構成、局所のみ押圧する突起具）であっても良い。
尚、本発明では、生体を押圧して静脈の血流量を減らし、動脈の血流のみを促進させ、圧迫された末梢方向側の血液を一時的に貯留させることで、皮膚の穿刺量を減らして十分な血液の採取がされる作用を利用するものであるが、その部位として、手首を加圧し、より充血しやすく、しわが多いため傷が目立たず、痛みもおおよそ感じない図１１で示す母指級部Ｂ１。Ｂ２が好ましいものである。
この時、流路開閉弁１１７は、閉じた状態とする。
ポンプ１０２を駆動させ、加圧空気圧を加圧用流路１０４、逆止弁１１１、カフ接続導管１１６aを介してカフ１１０に供給する。
カフ１１０は、膨張し、手首を圧迫する。この時の手首の圧迫は、静脈を閉じる一方で、動脈を閉じない程度の圧力範囲（カフ圧１０ｋＰa〜２５kＰa好ましくは１２ｋＰａ〜１８ｋＰａ）の空気圧が供給されることが好ましい。
この押圧は、左右何れかの手首を囲繞するタイプのカフの場合を示すものであり、その他、指先、上腕部を囲繞する場合等、圧力範囲は、この数値範囲に限るものではない。
カフにより手首の静脈が閉じている為、血液が手方向へ供給されるだけとなり、点線の範囲母指球Ｂ１，小指球Ｂ２を含む手ＨＤ全体が膨張した状態(内圧が高い状態）となる。 加圧開始後、
別途穿刺具で、図１１に示す範囲母指球Ｂ１、小指球Ｂ２の何れかを穿刺する。（その間にカフに空気が充填される。）その際の穿刺具は特に限定されるものではないが、図5以降に示された吸引穿刺具が操作の手間を省くことができる点で好適に利用される。
ポンプは、駆動している状態であるが、図２で示す動作点１以上に圧力がカフ１１０に加わらない状態となる。
穿刺された部位ＢＢに、図１で示す採血用真空容器部１０１を図11で示すように当接する。その際、貫通孔１１４aを指で塞いだ状態で当接する。
皮膚表面に採血用真空容器部１０１の開口部が当接され、更に貫通孔１１４aも指で塞がれる為。採血用真空容器部１０１の内部は、密閉され、切開部ＢＢ及びその周辺が吸引される。手首が圧迫されていることから血液が供給される状態だけの手の内圧が高いため、採血用真空容器部１０１によって、吸引された切開部ＢＢから、十分な血液が滲出し、滲出した血液は、多孔質部材１１２に含浸される。
多孔質部材１１２を支持する支持部材１１３は、内部を上下に移動可能な状態でフリーに配置されている状態で減圧吸引作用を受けるが、支持部材１１３と、開口部１１４内面との隙間が０．０５〜０．２mmである為、支持部材１１３だけが、上部へ移動することなく、皮膚の盛り上がりに追従して移動し、常に切開部ＢＢ及びその周辺と接触した状態を形成することから、滲出する血液は、多孔質部材１１２に分析に十分なだけ含浸される。
尚、この隙間の数値は、管状体の口径、材質、その他の要件で相違するものであり、この数値に限定されるものではないが、少なくとも、支持部材１１３が移動可能な隙間があれば足りる場合が多い。支持部材１１３と多孔質部材１１２の組み合わせは、皮膚への減圧時の負担、或いは、取り扱い上、２g以下が好ましいが、採血用真空管の口径、減圧空間、形状等で適宜調整される場合もある。
図1で示す減圧側抵抗管１０５により、減圧は、図２ 動作点２以上に進むことなく一定の減圧状態が形成されるため、患者は、吸引による余計な苦痛を受けることはない。
貫通孔１１４aから指を外すと外気が入り込むため、内部の減圧が解除される。
更に、流路開閉弁１１７を開くことで、加圧領域と減圧領域が接続する為、カフ１１０が加圧状態から解放され、大気圧に戻る。 多孔質部材１１２を支持部材１１３の両方を取り外し、分析装置へ移送装着される。分析装置が具えた遠心分離器等の遠心力、押圧力等により、多孔質部材から、血液が押し出され、試薬との発色反応から分光学的に成分濃度を分析したり、電気化学的に成分濃度を分析する。

図３を用いて本発明の実施例２を説明する。採血装置本体３００には減圧用ポンプ３０１と加圧用ポンプ３０２とをそれぞれ用いた構成であり、加圧用部材のカフ１１０と採血用真空容器部１０１が接続される。また、加圧用流路３０４と減圧用流路３０３にそれぞれ加圧側抵抗管３０６と減圧側抵抗管３０５が設けられる。本実施例の構成では、加圧と減圧が同時に開始でき、実施例１のような流路開閉弁１１７を設ける必要はない。また、減圧用ポンプ３０１と加圧用ポンプ３０２停止後に加圧側抵抗管３０６と減圧側抵抗管３０５から外気が流入しカフ１１０と採血用真空容器部１０１は大気圧に戻るため流路開閉弁１１７を設ける必要もない。

図４（ａ）は本発明の実施例３の採血用真空容器部４００の断面図であり、上部に対し下部の口径が広い円筒体の結合形状を有し、ＰＰ、ＰＥＴ、ポリウレタン、アクリル、ポリスチレン等よりなる検体容器４０１を上部に係止部を有するホルダー４０２に勘合して円筒状気室４０３内に設置し、円筒状気室４０３の内壁を少ない抵抗で摺動できるように構成されている。
円筒状気室の上部には、ゴム、樹脂製の蓋４０５が圧入されており、気密状を有する。蓋４０５の中心部には、内外を貫通する貫通孔が形成され、例えば、図１で示す採血用導管１１６bと接続する。
本実施例では血液捕集用のＰＰ、ＰＥＴ、ポリエステル、セルロース、ナイロン等から構成される多孔質部材４０４は検体容器４０１に組み込まれている。尚、多孔質部材４０４には、予めヘパリン等の血液凝固成分が含浸されていても良い。落下を防止するため、円筒状気室４０３の内壁にくびれを設けている。ホルダー４０２の上部の係止部は、上部気室と下部気室の境界部に相当する部位に設けられた突出部で係止し、ホルダー４０２と結合した検体容器４０１が落下しない状態を形成する。
尚、ホルダー４０２は、ホルダー４０２の上部である係止用の形状を有する部分が中空で、長手方向に複数のスリットが施されており、内外方向へ変形可能となっているため、検体容器４０１と結合したホルダー４０２を円筒状気室４０３に装着したい場合は、少しの力を検体容器４０１に加えることによりホルダー４０２を変形させて、簡単な装着を可能としている。また、採血後に取り外す場合は、円筒状気室４０３内にホルダー４０２を留めたまま、検体容器４０１を引き抜くなどして取り外せば良い。

当該採血用真空容器部４００は、図１の採血用真空容器部１００に置き換えて使用可能であり、図４（ｂ）に示すように、多孔質部材４０４に必要量の血液が含浸された後、検体容器４０１は円筒状気室４０３内をスライドし、採血用真空容器部４００の開口部から一部突き出ることで容易に取り外しができ、後の遠心行程に容易に移すことが可能である。

図５（ａ）は、本発明の実施例４の断面図で、穿刺機能を備えた採血用真空容器部５００の断面を示す。円筒状気室５０１の上部に上面孔５０２を有する蓋５０３が設けられ、天然ゴム、人工ゴム等で形成されるダイヤフラム膜５０４の外周部を固定するかたちで円筒状気室５０１の上部周辺に固定される。ダイヤフラム膜５０４の固定は、接着の他に蓋５０３と円筒状気室５０１とで機械的に圧着させてもよい。ダイヤフラム膜５０４は、ゴム等の弾性を有する材質で円形に形成することが好ましい。円筒状気室５０１の側面にも側面孔５０５が設けられ、内部に円柱状に形成されたＰＰ、PET、ポリエステル、ＰＣ、ＡＢＳ、ＰＯＭ等で形成されるスライド部５０６を配置する。本実施例ではスライド部５０６の上面中央部とダイヤフラム膜５０４を固定する構成について述べるが、ダイヤフラム膜５０４はスライド部５０６の下部に設けてもよく、この場合は特にスライド部５０６と固定しなくてもよい。スライド部５０６の下部中央には例えば口径 ０．１〜０．８mmの金属製、樹脂製の穿刺針５０７が配置される。

血液捕集用の多孔質部材５０８に ＰＰ、ＰＥＴ、ポリエステル、ＡＢＳ、ＰＯＭ 等で形成される支持部材５０９を組み合わせ保形性を高めてもよく、円筒状気室５０１内を上下に摺動可能に配置される。支持部材５０９と多孔質部材５１０は、ドーナッツ状で中空部は、少なくとも穿刺針５０７が、通過できるような範囲を持てば良く、更に支持部材５０９と多孔質部材５１０の結合体は上下に自由に移動可能な状態で配置され、その半径は、円筒状気室５０１の口径よりも多少小さい程度、クリアランスで０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度が好ましい。落下防止のために１５mm〜 ２０mmの口径を有する開口部５１０にプラスチック製でドーナッツ状の落下防止部材５１１を設けるとよい。また、多孔質部材５０８は不織布などで示される繊維状でもよく、必要に応じてヘパリン等の血液凝固防止剤を含ませてもよい。

採血後に遠心手段に血液を移す方法について図５（ｂ）で述べる。採血後に、採血用真空容器部５００に接続した導管をはずし、別に設けた検体容器５１２を円筒状気室５０１内にはめ込み、採血用真空容器部５００ごと遠心手段に移す方法や、検体容器５１２に多孔質部材５０８を移してから、検体容器５１２と多孔質部材５０８を遠心手段に移す方法、あるいは検体容器５１２を遠心手段に固定しておき、採血用真空容器部５００から直接遠心手段に設けられた検体容器５１２に多孔質部材５０８のみを移す方法のいずれでもよく、血液にふれずに容易に遠心手段に移すことができる。また、検体容器５１２の開口部に天然ゴム、合成ゴム等よりなる逆流防止膜５１３を設けておくと遠心分離後の検体が多孔質部材に戻ることを防ぐことができる。
遠心分離器への装着は、上面孔５０２を内側（回転軸側）、検体容器５１２が外方向になるような装着であれば良い。

図６は、本発明の実施例５の断面図で、穿刺前に穿刺部周辺に刺激を与える構成の採血用真空容器６００の断面を示す。スライド部６０１は中央部に支柱６０２を有し、支柱６０２の周囲に空間を確保するために円形の周壁が設けられる。弾性部材６０３は、ゴム、樹脂等の弾性を有する材質で、本実施例では薄い円環状に形成している。弾性部材６０３の外周部はスライド部６０１の周壁に固定され、中央には支柱６０２の径よりも大きな穴が設けられる。内径が支柱６０２の外形よりも大きい円筒状の突起部６０４を支柱６０２に通し、円筒状の突起部６０４の端面を弾性部材６０３の中央部に接続固定する。円筒状の突起部６０４は支柱６０２の中心軸方向に往復可能に摺動する。
弾性部材６０３はダイヤフラム膜６０５と一体に形成されてもよい。本実施例においても蓋６０６には上面孔６０７と側面孔６０８が設けられ、多孔質部材６０９の落下防止のために開口部６１０に落下防止部材６１１を設けるとよい。

図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）で、本発明の実施例５の採血用真空容器部６００を装置本体と組み合わせた場合の動作を説明する。
本説明では多孔質部材の記載は省いているが、多孔質部材は、その目的に応じて配置しても良く、無い場合が合っても良い。装置本体のポンプ１０２の吸入口に接続された流路は上部流路７０２と側面流路７０３とに分かれ、採血用真空容器部６００の円筒状気室の蓋と側面とに設けられた孔にそれぞれ接続される。蓋に接続された上部流路７０２に３方向の流路切替弁７０１を設ける。

側面流路７０３には蓄圧室７０７が設けられ、更に圧力検出用のセンサ７０８が設けられ制御回路７０４に接続される。

図７（ａ）は穿刺部周囲を刺激している状態を示す。上部流路７０２に設けられた流路切替弁７０１を所定の間隔で切り替えを繰り返すことで、ダイヤフラム膜５０４の上部への外気の流入と流出が繰り返され、スライド部６０１は円筒状気室内を往復運動し、弾性部材６０３を介して取り付けられた突起部６０４が穿刺部周囲を刺激する。発振回路とマイコンを制御回路７０４内に設けることで容易に流路切替弁７０１を所定の間隔で駆動できる。
本実施例のように、流路切替弁７０１の一端の口に一端の口が外気に解放された流路開閉弁７０５の他端の口を接続し、流路開閉弁７０５は閉じておきバイアス調整抵抗管７０６を通じて外気を流入する構成にした場合、バイアス調整抵抗管７０６の選択で往復運動するスライド部６０１の往復の中心を容易に制御することができ、これは刺激を受ける部分へのバイアスを制御できることを意味する。
より詳細な動作の説明を図７（a)を参照して行う。
ポンプ１０２は、上部流路７０２，側面流路７０３を介して減圧出力を行う。
側面流路７０３を介した減圧出力７０aは、蓄圧室７０７で一時的に蓄えられ、側面流路Ａ７０３aを伝達し、側面孔６０８から、開口部６１０により密閉された生体７００を吸引する。
上部流路７０２を介した減圧出力７０cは、流路切替弁７０１が、図７（a)（b)で示す状態となっており、上面孔６０７を介して、ダイヤフラム膜６０５を吸引する減圧出力７０eとなることから、突起部６０４は、上方へ移動する（７０b）。
次に流路切替弁７０１を、図７（a)（c)で示す状態に変化させると、流路開閉弁７０５が閉じており、しかも採血用真空容器部６００内は、減圧状態となっていることから、バイアス調整抵抗管７０６に空気が流入する（７０d)が、管が細く長いため、空気量が調整された空気７０fが内部へ入り込み、上部流路Ａ７０２aを介して、ダイヤフラム膜６０５の上部の圧力が下部の圧力に比べて高くなり、採血用真空容器部６００内部のダイヤフラム膜６０５を押圧する。突起部６０４は、ダイヤフラム膜６０５の膨張により下方向へ移動し、生体７００の皮膚に衝突する（７０g）。
その際のバイアス調整抵抗管７０６による調整された空気の量により、ダイヤフラム膜の膨張量が調整されることから、穿刺針６１２は生体に接触しない状態で突起部６０４のみが生体皮膚に衝突する。
更に流路切替弁７０１を図７（a)（b)の状態とすることで、上部孔６０７からダイヤフラム膜６０５の上部が減圧され、ダイヤフラム膜６０５及び突起部６０４は、再び上方向へ移動する（７０b）。以上の繰り返しの動作により、突起部６０４の上下の繰り返し振動を生体７００に与えることができる。
刺激を加えることで穿刺までの気が紛れ、恐怖心が減少することに加え、穿刺の瞬間に意識が集中することが妨げられるため、穿刺の痛みを和らげる効果も期待できる。本実施例は、突起部６０４を振動具として使用する他、直接空気圧を振動として用いるマッサージ装置に適用でき、しかも構成が簡単で、電池駆動等も可能である。
空気圧の振動は、特定の周波数１０Ｈz以上、好ましくは、５０Ｈz〜１００Ｈz の刺激は緊張を解きほぐし、血行を促進する効果もあり個人差のある血行の良否を補正できる場合がある。

図７（ｂ）は、穿刺の状態を示している。所定の時間刺激を加えた後に制御回路７０４からの信号で、流切替弁を図７（a)（c)で示すようにダイヤフラム膜６０５の上部に外気が流入する状態に保持する。同時に流路開閉弁７０５は開放し外気の流入を促す。
流路開閉弁７０５が解放されるため、大量の空気（７０h)が、上部孔６０７へ流れ（７０i）、突起部６０４は穿刺部周囲で止められるが弾性部材６０３が変形するためスライド部６０１は降下を続け、支柱６０２に設けられた穿刺針６１２で生体７００を穿刺する。

図７（ｃ）は、穿刺解除の状態を表す。再び流路切替弁７０１を図７（a)（b)で示すように切り替え、ポンプ１０２の減圧出力（７０k)により、ダイヤフラム膜６０５の上部の減圧を開始する（７０j）と、弾性部材６０３及びダイヤフラム膜６０５の復元力でスライド部６０１は上昇し元の位置に戻り、穿刺が解除される。
本実施例は、一つの減圧出力を行うポンプと、バイアス調整抵抗管のような、流入する空気圧を調整して加圧量、減圧量を調整する素子と、切替弁を用いるという小型で簡単な構成で、採血動作が実現できる。
尚、本実施例に限らず、局所的血行を促進させるため皮膚を局所的に振動させる構成として、振動量を調整するために図７で示すような、流体用回路の利用が好適である。

図８（ａ）は採血用真空容器部８００内に穿刺針８１２を具えた検体容器８１５をスライド部８０２と一体的に設けた装着検体容器８０１を有する構成の断面である。
円筒状気室８０３の上部には中央に上面孔８０４を設けた蓋８０５がダイヤフラム膜８０６を挟むように円筒状気室８０３と接着される。
円筒状気室側面にはやはり側面孔８０７が設けられる。多孔質部材８０８は支持部材８０９に固定され開口部８１０に落下防止部材８１１を設置する。穿刺針８１２は検体容器８１５の中央部に例えば支持板８１２aにより固定され、周囲から装着検体容器８０１に血液が流れ込む構成にする。

図８（a)で示す実施例の動作説明を図８（a)の（b)〜（d)に示した。
開口部８１０を採血部位の皮膚ＢＴ（好ましくは図11で示す母指球、小指球）へ当接する。側面孔８０７を介して吸引すると、皮膚ＢＴは盛り上がり、多孔質部材８０８と、支持部材８０９を上方へ押しやりながら盛り上がる（図8（a)（b)）。上面孔８０４より、外気を流入させるとダイヤフラム膜８０６は膨らみ、スライド部８０２を下方向へ押しやると、検体容器８１５及び穿刺針８１２が下方向へ移動し、ドーナッツ状の支持部材８０９、多孔質部材８０８の中空部を穿刺針８１２が移動し、盛り上がった皮膚ＢＴを穿刺する（図８（a)（c)）。 上面孔８０４から内部を減圧すると、ダイアフラム膜８０６は、収縮し、併せてスライド部８０２も上方へ移動し、穿刺針８１２による皮膚ＢＴの穿刺は解除される、穿刺された皮膚の損傷部から血液ＢＴＡが滲出し、多孔質部材８０８に血液ＢＴＢが含浸される。
多孔質部材８０８に血液が十分に含浸された時点で、皮膚から採血用真空容器部８００を皮膚から取り外して遠心行程にそのまま移す。遠心工程において、開口部８１０を中心方向、上面孔８０４を外方向になるように、遠心分離器に装着し、採血用真空容器部８００を回転させる。遠心力により支持部材８０９に固定された多孔質部材８０８は装着検体容器８０１まで移動し、多孔質部材８０８に捕集された血液は装着検体容器８０１に移動し遠心分離される。遠心分離後、検体容器８１５を、取りだして分析装置に遠心分離後の血液成分を供給する。当該構成によれば、採血から、遠心分離までの工程を簡素化できる。

図８（ｂ）は更に多孔質部材８０８と支持部材８０９を一体化した構成であり、検体容器８１５の広口側に、穿刺用の穿刺針８１２を固定した支持板８１２aを固定的に接続し、更にドーナッツ状の弾性部材８１４を広口側の周縁部に接続すると共に、弾性部材８１４の内側の輪郭に非変形性を有する円筒状の連結部８１４aの端部を接続した。
更に連結部８１４aの他の円形端部は、支持部材８０９の内側輪郭と接触的に接続している。
検体容器８１５はダイヤフラム膜８０６とは切り離した構成にするのが望ましい。ダイヤフラム膜８０６には補強板８１３を設け、検体容器８１５を押さえる場合の変形を抑える。また、補強板８１３は検体容器８１５側に取り付けてもよい。上面孔８０４からの外気の流入でダイヤフラム膜８０６が変形し補強板８１３が降下し検体容器８１５も降下し続ける。多孔質部材８０８は皮膚で止められるが、弾性部材８１４が変形することにより検体容器８１５は降下を続け検体容器８１５に設けられた穿刺針８１２で穿刺を行う。
図8（b)の動作について説明する。
開口部８１０を皮膚ＢＴに当接し、側面孔８０７から吸引すると、当接した部位の皮膚ＢＴが盛り上がり、多孔質部材８０８及び支持部材８０９を上方へ押しやる(図８（b)（b)）。

更に、支持部材８０９に接触した連結部８１４aの端部を上方へ押しやるが、弾性部材８１４の変形により、穿刺針８１２は皮膚ＢＴを刺さず、接触した状態となる。
上面孔８０４から外気が流入すると、ダイヤフラム膜８０６の上下に圧力差が生じダイヤフラム膜８０６を膨らまして、補強板８１３を下方向へ押しやり、検体容器８１５と接触すると共に、検体容器８１５を下方向へ押しやる。
検体容器８１５が下方向へ移動すると、皮膚多孔質部材８０８は皮膚で止められるが弾性部材８１４が変形し、支持部材８０９に連結部８１４aが接触すると共に、皮膚ＢＴに接触した穿刺針８１２は、支持部材８０９の中空部を通過し、盛り上がった皮膚ＢＴに穿刺する（図８（b)（c)）。
再びダイヤフラム膜８０６の上部を吸引するとダイヤフラム膜８０６の上下の圧力差が減少していき補強板８１３は元の位置まで戻る。弾性部材８１４の復元力で検体容器８１５は、上方に多少移動し、皮膚多孔質部材８０８に血液ＢＴＢが含浸される（図８（b)（d)）。

多孔質部材８０８に血液が十分含浸された後は、検体容器８１５を採血用真空容器部８００ごと遠心手段(図示せず）に移し、開口部８１０を中心方向とする様にして装着した後、容器のまま遠心をかけ、検体容器８１５内に分離後の血液成分を移動させることができる。
この様に採血から遠心分離までを同じ容器を用いることで手順が簡略化できる。

本発明の採血装置の実施例１を示す図である。 本発明の圧力調整機構を説明する図である。 本発明の採血装置の実施例２を示す図である。 本発明の採血用真空容器部の実施例３を示す図である。 実施例３の検体容器の取り外し方法を説明する図である。 本発明の採血用真空容器部の実施例４を示す図である。 実施例４の採血用真空容器部を遠心手段へ移す方法を説明する図である。 本発明の採血用真空容器部の実施例５を示す図である。 実施例５の採血用真空容器の皮膚へ刺激を与えている状態を説明する図である。 実施例５の採血用真空容器の穿刺の状態を説明する図である。 実施例５の採血用真空容器の穿刺解除を説明する図である。 本発明の採血用真空容器の実施例６を示す図である。 実施例６の検体容器を多孔質部材と一体化した構成を説明する図である。 従来の採血装置の圧力制御方法を示す図である。 従来の採血装置の採血用真空容器を示す図である。 本発明の実施例を説明するための図である。

符号の説明

１００、３００ 装置本体
７０８ 圧力センサ
７０４ 制御回路
１０２ ポンプ
１０１、４００、５００、６００、８００ 採血用真空容器部
１０３、３０３ 減圧用流路
１０４、３０４ 加圧用流路
１０５、３０５ 減圧側抵抗管
１０６、３０６ 加圧側抵抗管
１０７、４０３、５０１、８０３ 円筒状気室
１０８、５０３、６０６、８０５ 蓋
１０９、３０９ 防塵用フィルター
１１０ カフ
１１１ 逆流防止弁(逆止弁）
１１２、４０４、５０８、６０９、８０８ 多孔質部材
１１３、５０９、８０９ 支持部材
１１４、５１０、６１０、８１０ 開口部
１１５、５１１、６１１、８１１ 落下防止部材
１１６ リーク用流路Ａ
１１７、７０５ 流路開閉弁
３０１ 減圧用ポンプ
３０２ 加圧用ポンプ
４０１、５１２、８１５ 検体容器
４０２ ホルダー
５０２、６０７、８０４ 上面孔
５０４、６０５、８０６ ダイヤフラム膜
５０５、６０８、８０７ 側面孔
５０６、６０１、８０２ スライド部
５０７、８１２ 穿刺針
５１３ 逆流防止膜
６０２ 支柱
６０３、８１４ 弾性部材
６０４ 突起部
７００ 生体
７０１ 流路切替弁
７０２ 上部流路
７０３ 側面流路
７０６ バイアス調整抵抗管
７０７ 蓄圧室
８１３ 補強板

Claims (8)

1. 装置本体と採血用真空容器部からなる採血装置であり、前記装置本体が少なくとも１台のポンプを備え、前記ポンプの吸入口に減圧用流路を接続し、前記減圧用流路に減圧側圧力制御手段を備え、前記減圧側圧力制御手段が前記減圧用流路よりも細い径を有する減圧側抵抗管からなり、前記減圧側抵抗管は一端を前記減圧用流路内に接続され、反対側端部を外部に開放した構成であり、前記採血用真空容器部が円筒状の気室からなり、内部に血液捕集用の多孔質部材を備え、前記ポンプの吸入口と前記減圧用流路を介して接続された採血装置。
2. 前記減圧用流路を接続した前記ポンプの排出口に加圧用流路を接続し、前記加圧用流路に加圧用部材を接続し、前記加圧用流路に加圧側圧力制御手段を備え、前記加圧側圧力制御手段は前記加圧用流路よりも細い径を有する加圧側抵抗管からなり、前記加圧側抵抗管は、一端を前記加圧用流路に接続され反対側端部を外部に開放した構成であり、前記加圧用流路と前記減圧用流路とを流路開閉弁を介して接続し、前記加圧用流路の前記加圧側抵抗管と前記流路開閉弁との間に逆流防止弁を備え、前記加圧用部材に対して前記採血用真空容器部は生体端部方向に配置された、請求項１に記載の採血装置。
3. 前記ポンプを２台設け、１台のポンプの吸入口に前記減圧用流路を、他のポンプの排出口に前記加圧用流路をそれぞれ接続し、前記加圧用流路に加圧用部材を接続し、前記加圧用部材か前記加圧用流路の少なくともいずれかに前記加圧側圧力制御手段を備え、前記加圧側圧力制御手段は前記加圧用流路よりも細い径を有する加圧側抵抗管からなり、前記加圧側抵抗管は、一端を前記加圧用流路か前記加圧用部材に接続され反対側端部を外部に開放した構成であり、前記加圧用部材に対して前記採血用真空容器部は生体端部方向に配置された、請求項１に記載の採血装置。
4. 前記採血用真空容器部が、前記円筒状の気室の中心軸と平行に移動可能に配置されたホルダー及び検体容器とを備え、前記検体容器が前記ホルダーに勘合された、請求項１から請求項３のいずれかに記載の採血装置。
5. 前記採血用真空容器部が、前記円筒状の気室内に前記円筒状の気室の中心軸と平行に移動可能に配置されたスライド部、前記円筒状の気室に設けられたダイヤフラム膜からなり、前記円筒状の気室の開口部を皮膚に接触させた状態で前記円筒状の気室を大気圧に対して減圧した後に、前記ダイヤフラム膜の上部の圧力を前記ダイヤフラム膜の下部の圧力に対して大気圧に近づけることにより、前記スライド部を皮膚に衝突させ、前記ダイヤフラム膜の上部を再び減圧することで前記ダイヤフラム膜の上部の圧力と前記ダイヤフラム膜の下部の圧力差を減少させ、前記スライド部による皮膚への穿刺を解除する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の採血装置。
6. 前記スライド部が下部に弾性部材を介して突起部を備え、前記スライド部が往復運動して前記突起部で皮膚を刺激する、請求項５に記載の採血装置。
7. 前記弾性部材が前記ダイヤフラム膜と一体に形成された、請求項６に記載の採血装置。
8. 前記減圧用流路に流路切り替え手段を備え、前記流路切り替え手段が大気中に開放された方向と前記採血用真空容器部及び前記ポンプの３方向での流路切り替えが可能な３方向弁である、請求項５から請求項７のいずれかに記載の採血装置。

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