JP3212548U - 穿刺針 - Google Patents

Abstract

【課題】まっすぐ刺し入れることができる穿刺針を提供する。【解決手段】穿刺針０は、一軸方向に延びる中空部０ａが設けられた筒体０において、一軸方向に対して鋭角な第１面１、一軸方向に対して第１面１と逆向きに鋭角な第２面２が設けられている。皮膚を介して先端０ｂを人体に刺し入れた際に第１面１が受ける反力の挿入方向に垂直な分力と第２面２が受ける反力挿入方向に垂直な分力とが略相殺するため、穿刺針０が挿入時に湾曲することが少なく、まっすぐ刺し入れることができる。【選択図】図１

Description

本考案は、穿刺針に関する。

医療行為として、皮膚を介して穿刺針を体内に刺し入れ、これを介して薬液を体内に注入する、或いは採血することがある。例えば特許文献１に示す穿刺針である。ここで、穿刺針を体内に刺し入れる際に、通常はまっすぐに刺し入れることができないことが、例えば非特許文献１に示されるように、広く知られている。

この問題について、特許文献２には、束に集積固定された単針の集合体であり、先端が尖って皮膚に穿刺される部分の幅が１００μｍ以下である集合強化針が開示されている。小径且つ細身であるため注射時の痛みを軽減し、シンプルな構造で注射針の折れや曲がりへの高い耐性が得られる。しかし、集合強化針であり、広く用いることのできるものではない。

特開２０１７−０８００７号公報 特開２０１４−４６０５７号公報

注射針の曲がりはどのくらい！http://ictv.easymyweb.jp/member/ogawa1935/default.asp?c_id=33381

本考案は、まっすぐ刺し入れることができる穿刺針を提供することを課題とする。

本考案の穿刺針は、一軸方向に延びる中空部が設けられた筒体を備え、筒体は、一端側に、一軸方向に対して鋭角な第１面と、一軸方向に対して第１面と逆向きに鋭角な第２面と、第１面及び第２面が交わって形成される先端と、を有することを特徴とする。

これによれば、一軸方向に延びる中空部が設けられた筒体において、一端側に、一軸方向に対して鋭角な第１面と、一軸方向に対して第１面と逆向きに鋭角な第２面と、第１面及び第２面が交わって形成される先端と、が設けられていることで、皮膚を介して先端を人体に刺し入れた際に第１面が受ける力と第２面が受ける力とが逆向きであるため、穿刺針を刺し入れる際の第１面が受ける力を第２面が受ける力によって緩和し、まっすぐに刺し入れることができる。

本考案の穿刺針は、第１面及び第２面の一軸方向に対する角度をそれぞれθ１及びθ２として、θ１＜θ２≦４５度であることを特徴とする。

これによれば、第１面及び第２面は、筒体の直径方向に関して、それぞれ先端から中空部側及び先端から中空部の逆側に位置することで、相対的に大きな面積及び小さな面積を有し、一軸方向に対するそれぞれの角度がθ１＜θ２であることで、皮膚を介して先端を人体に刺し入れた際に大きな面積の第１面に加わる力の直径方向成分と小さな面積の第２面に加わる力の直径方向成分とを相殺することができる。

本考案の穿刺針は、一軸方向に関して先端から中空部の開口端までの範囲内における第１面及び第２面の断面積をそれぞれＳ１及びＳ２として、０．８≦（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．２５であることを特徴とする。

これによれば、皮膚を介して先端を人体に刺し入れた際に第１面に加わる力の直径方向成分（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１に比例）と第２面に加わる力の直径方向成分（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２に比例）とをおおよそ相殺することができる。すなわち、先端近傍のみが刺し入れられている差し入れ開始時において、まっすぐに刺し入れることができる。

本考案の穿刺針は、第１面及び第２面の断面積をそれぞれＳ１及びＳ２として、０．８≦（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．２５であることを特徴とする。

これによれば、皮膚を介して先端から第１面及び第２面の全体を人体に刺し入れた際に第１面に加わる力の直径方向成分と第２面に加わる力の直径方向成分とをおおよそ相殺することができる。すなわち、針を深く刺し入れる時において、まっすぐに刺し入れることができる。

本考案の穿刺針は、一軸方向に直交し、第１面と第２面との交線に平行な方向に関して、先端の一側及び他側に、一軸方向に対して鋭角な第３面及び第４面を有することを特徴とする。

これによれば、先端部が第３面及び第４面によって点又はより短い線となり、刺し入れが容易になる。

本考案の穿刺針によれば、まっすぐ刺し入れることが可能となる。

図１は、穿刺針の構成を示す図である。（実施例１） 図２は、穿刺針に加わる力を示す図である。（実施例１） 図３は、穿刺針の先端近傍の構成を示す図である。（実施例２）

以下、本考案の実施例について説明する。

図１に、穿刺針０の構成を示す。ここで、図１（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、穿刺針０の先端を含む一端側を上面視、側面視、背面視、及び正面視において示す。図１（Ａ）〜（Ｃ）において筒体０の中心軸Ｌ（一軸方向に平行な軸の一例）とし、図１（Ｂ）における左右方向及び図１（Ｄ）における上下方向を縦方向（直径方向の一例）と呼び、図１（Ａ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）における左右方向を横方向（縦方向に直交する直径方向の一例）と呼ぶ。穿刺針０は、皮膚を介して体内に刺し入れ、これを介して薬液を体内に注入する、或いは採血するなどのために使用される医療器具であり、薬液、血液等が流動する中空部０ａが内側に設けられた筒体０を備える。なお、図では、穿刺針０の基端側の図示を省略している。穿刺針０を刺し入れる際、横方向には直径の両側からほぼ均等な力が加わるが、縦方向には、傾斜面の受ける反力に基づいて直径の一側からの力と他側からの力の大きさが相違する。すなわち、穿刺針０が縦方向に湾曲する。

筒体０は、例えばステンレス等の金属、樹脂を用いて成形され、一端側に第１面１、第２面２、一端側の端面上に１つの先端０ｂを有する。第１面１は、筒体０の一端を中心軸Ｌに対して鋭角にカットすることで正面側に形成される略楕円環状の平面である。第２面２は、筒体０の一端を中心軸Ｌに対して第１面１と縦方向を逆向きに鋭角にカットすることで背面側に形成される略弓型形状の平面である。先端０ｂは、第１面１と第２面２とが交差することで筒体０の一端側の端面上に形成される。

図２に、穿刺針に加わる力を側面視において示す。図２（Ａ）は、図１（Ｂ）における領域Ｓ２を拡大した図である。中心軸Ｌに平行な基準軸ＬＬに対して、第１面１及び第２面２は、縦方向（図２における左右方向）に関して、それぞれ先端０ｂから中空部０ａ側（図面右側）及び先端０ｂから中空部０ａの逆側の外縁側（図面左側）に位置する。また、第１面１及び第２面２の基準軸Ｌに対する角度をそれぞれθ１及びθ２（それぞれ４５度以下）として、θ１＜θ２である。それにより、第１面１及び第２面２は、相対的に大きな面積及び小さな面積を有することとなる。

第１面１及び第２面２のそれぞれに加わる力について検討する。皮膚を介して穿刺針０を人体に刺し入れた際に基準軸Ｌに直交する仮想的な一面上に加わる単位面積当たりの反力をＦとする。すなわち、穿刺針０を人体に刺し入れることで、人体から、基準軸Ｌの方向に単位面積当たりＦの反力（図に黒矢印で示す）を受ける。

また、第１面１及び第２面２の断面積をそれぞれＳ１及びＳ２とする。第１面１に垂直に加わる力はＦ・Ｓ１・ｓｉｎθ１であり、第２面２に垂直に加わる力はＦ・Ｓ２・ｓｉｎθ２である（それぞれ、図に網掛け矢印で示す）。

第１面１及び第２面２に垂直に加わる力の、縦方向に関する分力は、第１面１についてはＦ・Ｓ１・ｓｉｎθ１ｃｏｓθ１であり、第２面２についてはＦ・Ｓ２・ｓｉｎθ２ｃｏｓθ２である（それぞれ、図に白抜き矢印で示す）。

ここで、ｓｉｎθ１ｃｏｓθ１及びｓｉｎθ２ｃｏｓθ２は、それぞれ、θ１＝４５度及びθ２＝４５度で最大となり、θ１＝０度及びθ２＝０度からθ１＝４５度及びθ２＝４５度まで単調に増加する。すなわち、θ１＜θ２≦４５度であれば、ｓｉｎθ１ｃｏｓθ１＜ｓｉｎθ２ｃｏｓθ２である。

Ｓ１＞Ｓ２であるので、ｓｉｎθ１ｃｏｓθ１＜ｓｉｎθ２ｃｏｓθ２であることにより、（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）≒（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）とすること、すなわち第１面１の縦方向の分力と横方向の分力とをほぼ等しくすることができる。０．８≦（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．２５、好ましくは０．９≦（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．１１とすることで、穿刺針０を湾曲させずにまっすぐ刺し入れることができる。

ここで、Ｓ１について検討する。筒体０の全体でみれば、Ｓ１＞Ｓ２である。一方、穿刺針０の刺し入れ開始直後には、第１面１はその一部のみが人体に差し入れられて反力を受け、他部は反力を受けない。図２（Ｂ）に、図１（Ａ）と同様の図を示す。刺し入れ開始直後には、反力を受ける部分は、開口端０ａ０よりも先端０ｂ側の、図において黒塗りした部分のみである。この部分の面積をＳ１ａとする。

穿刺針０を刺し入れ続けると、第１面１はその全体が人体に差し入れられて反力を受ける。図において網掛け部分も反力を受ける。この部分の面積をＳ１ｂとする。

Ｓ１の値は、Ｓ１＝Ｓ１ａからＳ１＝Ｓ１ａ＋Ｓ１ｂに増加していく。穿刺針０の刺し入れ開始直後に湾曲させないためには、０．８≦（Ｓ１ａ・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．２５とすればよい。

また、穿刺針０を刺し入れ続ける際に湾曲させないためには、０．８≦（（Ｓ１ａ＋Ｓ１ｂ）・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．２５とすればよい。

穿刺針０の刺し入れ開始直後に湾曲させないための条件と、穿刺針０を刺し入れ続ける際に湾曲させないための条件とは、必ずしも両立しない。いずれを重視するかによって選択的に設計すればよい。

以上詳細に説明したように、本実施例の穿刺針０は、一軸方向に延びる中空部０ａが設けられた筒体０において、一端側に、一軸方向に対して鋭角な第１面１、一軸方向に対して第１面１と逆向きに鋭角な第２面２、及び第１面１及び第２面２が交わって形成される先端０ｂが設けられている。皮膚を介して穿刺針０を人体に刺し入れた際に第１面１が受ける力と第２面２が受ける力とが略相殺するため、穿刺針０をまっすぐ刺し入れることができる。

なお、穿刺針０は医療行為として人体に刺し入れるために使用されるものとして説明したが、医療行為としての使用に限らず任意の目的に使用することができ、また人体に刺し入れるに限らず動物等の任意の生体、そのほかのものに刺し入れることもできる。

図３に、穿刺針１の先端近傍の構成を示す。図３は、図１（Ａ）において破線Ｓ３で示す領域の拡大図である。本実施例は、図３に示す部分のみが実施例１と相違する。他の部分は実施例１と同様であり、詳細な説明を省略する。

実施例１の穿刺針０は、先端部０ｂが第１面１と第２面２との交線であり、厳密には点ではない。この点、先端部０ｂが点である又はより短い線である構成とすれば、穿刺針０を最初に刺し入れる際の皮膚からの抵抗が小さくなり、正確に刺し入れることができると考えられる。

そこで、基準軸Ｌに対して鋭角な第３面３及び第４面４を設け、先端０ｂを点（又は第３面３と第４面４との間のより短い線）とする。図に、実施例１における場合を破線で示す。第３面３及び第４面４は、図に示される面に垂直な平面である。

以上詳細に説明したように、本実施例の穿刺針０は、第３面３及び第４面４によって、先端１ｂ０が点又はより短い線となり、容易かつ確実に、人体に刺し入れることができる。穿刺針０を人体に刺し入れた際に第１面１が受ける力と第２面２が受ける力とが略相殺することで、穿刺針０をまっすぐ刺し入れることができる点は、実施例１と同様である。

まっすぐ刺し入れることができる穿刺針である。多くの医療機関による利用が考えられる。

０ 穿刺針（筒体）
０ａ 中空部
０ａ０ 開口端
０ｂ 先端
１ 第１面
２ 第２面
３ 第３面
４ 第４面

Claims (5)

1. 一軸方向に延びる中空部が設けられた筒体を備え、
   前記筒体は、一端側に、前記一軸方向に対して鋭角な第１面と、前記一軸方向に対して前記第１面と逆向きに鋭角な第２面と、前記第１面及び前記第２面が交わって形成される先端と、を有することを特徴とする穿刺針。
2. 前記第１面及び前記第２面の前記一軸方向に対する角度をそれぞれθ１及びθ２として、θ１＜θ２≦４５度であることを特徴とする、請求項１に記載の穿刺針。
3. 前記一軸方向に関して前記先端から前記中空部の開口端までの範囲内における前記第１面及び前記第２面の断面積をそれぞれＳ１及びＳ２として、０．８≦（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．２５であることを特徴とする、請求項２に記載の穿刺針。
4. 前記第１面及び前記第２面の断面積をそれぞれＳ１及びＳ２として、０．８≦（Ｓ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ１）／（Ｓ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓθ２）≦１．２５であることを特徴とする、請求項２に記載の穿刺針。
5. 前記一軸方向に直交し、前記第１面と前記第２面との交線に平行な方向に関して、前記先端の一側及び他側に、前記一軸方向に対して鋭角な第３面及び第４面を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の穿刺針。