JP3569689B2 - Puncture needle and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的な注射針、生検用針、麻酔用注射針などを含む穿刺針およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の一般的な注射針などとして用いられている穿刺針は、図12(a)(b)に示すように、パイプ状素材からなる穿刺針1の先端に、これを斜めに切断することによって形成した刃面2を有するとともに基端部に針基(「はりもと」と読む)4が結合されてなるものである。穿刺針1は長さ方向全体にわたって横断面が円形である。針基4は穿刺針1を注射器本体の先端に装着するときの口金の役目をする。上記刃面2は針先を人体などに突き刺すために形成されるものであって、針先をより鋭利にしてより容易に突き刺すことができるように、穿刺針1の端面側から見て刃面2の先端部両側に切除部3が形成されている。なお、図12(a)では、穿刺針1の先端部分を他の部分よりも拡大して示している。
【0003】
図15は、上記従来の穿刺針の製造手順を示す。図15(a)(b)は穿刺針1の素材である横断面形状円形のパイプであって、(a)は側面を、(b)は正面を示す。上記パイプは、図15(c)(d)に示すように、一端部が斜めに切断されることによって刃面2が形成される。また、刃面2の先端部両側に切除部3が形成され、刃面2がより鋭利な形に形成される。上記刃面2の形成端部を穿刺針1の先端とすると、穿刺針1の基端部には、図15(e)に示すように針基4が圧入その他適宜の結合手段で結合される。図15(e)において「l」は穿刺針1と針基4との結合深さを示している。このようにして穿刺針が完成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
穿刺針1を人体などに突き刺すときは、刃面2の鋭利な先端部から目標に向かって突き刺す。いま、図13に示すように、穿刺針1の中心軸線をO−O、この中心軸線に対する刃面2の傾斜角をθとすると、人体などに突き刺された穿刺針1は、傾斜した刃面2に加わる抵抗によって中心軸線O−O方向に進行することはできず、上記傾斜角θよりも小さな角度であるθ2の角度をなす線P−P方向に進行しようとする。穿刺針1の剛性が充分に大きく、線P−P方向に進行しようとする力に耐えることができれば、穿刺針1はまっすぐ進行することができるが、穿刺針1は径が小さく、しかも横断面形状が円形であるため剛性が低く、上記のように線P−P方向に進行しようとする。
【0005】
そのため、図14に示すように、例えば人体などの皮膚5の表面から目標6に向かって穿刺針1をまっすぐ突き刺したとすると、穿刺針1の先端部は、上記のように線P−P方向に進行しようとして、穿刺針1は図14に線14Aで示すように弧を描いて曲り、先端部が目標6から外れてしまう。そこで、予め穿刺針1の曲がり程度を推測して先端部が目標6に到達するようにしているが、的確に目標に到達させるには熟練を要する。
【0006】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、断面積がきわめて限定される穿刺針において、剛性が高まるような工夫をすることにより、対象に差し込んだときの曲がりを少なくすることができる穿刺針およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、先端が斜めに切断されることによって刃面が形成されている穿刺針であって、横断面形状が楕円形または長円形で、この楕円形または長円形の長軸方向に傾斜して上記刃面が形成され、刃面形成部の横断面は円形であることを特徴とする。
穿刺針の先端を対象に差し込んだとき斜面をなす刃面に抵抗がかかり、先端の進行方向を曲げようとするが、進行方向を曲げようとする力の方向は、穿刺針の楕円形または長円形状横断面の長軸方向で剛性が高められた方向であるため、穿刺針の曲がりは少ない。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、基端部の断面は円形で、この基端部に針基が結合されていることを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、穿刺針の製造方法であって、パイプ状素材の一端部を斜めに切断して刃面を形成し、次にパイプ状素材の孔に芯金を通し、この状態で上記刃面の傾斜方向に対し直交する方向から刃面形成部を残してパイプ状素材を押しつぶして横断面形状を楕円形または長円形とし、刃面形成部の横断面形状は円形とし、そのあと上記芯金を除去することを特徴とする。
この製造方法によって、請求項1に記載されているような穿刺針を得ることができる。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、パイプ状素材の他端部を残してパイプ状素材を押しつぶすことによりパイプ状素材の他端部の横断面形状は円形とし、このパイプ状素材の他端部に針基を結合することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる穿刺針およびその製造方法の実施形態について説明する。
図1、図2において、パイプ状素材からなる穿刺針11は、その先端に、これを斜めに切断することによって形成した刃面12を有するとともに基端部に針基14が結合されてなるものである。針基14は穿刺針11を注射器本体の先端に装着するときの口金の役目をする。上記刃面12は針先を人体などに突き刺すために形成されるものであって、針先をより鋭利にしてより容易に突き刺すことができるように、穿刺針11の端面側から見て刃面12の先端部両側に切除部13が形成されている。なお、図1では、穿刺針11の先端部分を他の部分よりも拡大して示している。
【0013】
この実施形態にかかる穿刺針11が従来の穿刺針と異なる点は、穿刺針11の長さ方向の多くが横断面形状楕円形または長円形になっていることである。より具体的には、刃面12を含む穿刺針11の先端部15(符号Qで示す範囲)の横断面形状が図2(a)に示すように円形になっており、また、針基14との結合部分も横断面形状円形になっており、それ以外の、穿刺針11の長さ方向の大部分(符号Pで示す範囲)が図2(b)に示すように横断面形状楕円形または長円形になっている。また、この横断面形状楕円形または長円形の長軸方向は、刃面12の傾斜方向と一致している。換言すれば、上記楕円形または長円形の長軸方向に傾斜して上記刃面12が形成されている。
【0014】
上記のように構成されている穿刺針によれば、楕円形または長円形状横断面の長軸方向の剛性が高くなる。したがって、穿刺針11の先端部15を対象に差し込んだとき、斜面をなす刃面12に抵抗力がかかり、この抵抗力が先端の進行方向を曲げようとする力になるが、進行方向を曲げようとする力の方向は、上記のように穿刺針の楕円形または長円形状横断面の長軸方向で剛性が高められた方向であるため、穿刺針の曲がりは少なくなる。図3はこの様子を模式的に示しており、例えば人体などの皮膚5の表面から目標6に向かって穿刺針11をまっすぐ突き刺したとすると、穿刺針11は符号11Aで示すように弧を描いて曲がる。しかし、この曲がりの程度は少なく、目標6に到達させるのは比較的容易であり、それほど熟練は要しない。
【0015】
次に、上記穿刺針11の製造方法の実施形態について図4を参照しながら説明する。図4(a)は穿刺針11の素材である横断面形状円形のパイプを示す。このパイプは、図4(b)に示すように、一端部が斜めに切断されることによって刃面12が形成される。また、刃面12の先端部両側に切除部13が形成され、刃面12がより鋭利な形に形成される。ここまでの工程は図15に示す従来例の(c)(d)までの工程と同じである。
【0016】
次に、図4(c)に示すように、穿刺針11内に穿刺針11の長さよりも長い芯金18を通し、芯金18の両端部が穿刺針11の両端から突き出た状態にする。芯金18の直径は穿刺針11の孔径よりも小さく、芯金18と穿刺針11の内壁面との間に隙間が生じるようにしておく。この状態において、刃面12を含みかつ符号Qで示す穿刺針11の先端部と、符号Rで示す穿刺針11の基端部とを除いた、穿刺針11の長さ方向の大部分Pをプレスによって押しつぶす。こうして、長さ方向の大部分Pの横断面形状は、図2(b)に示すように楕円形または長円形となる。この楕円形または長円形の長軸方向は刃面12の傾斜方向と一致するように、すなわち、刃面12の傾斜方向に対し直交する方向からパイプ素材を押しつぶすように上記プレスの方向を設定する。
【0017】
上記刃面12の形成端部を穿刺針11の先端とすると、符号Rで示される横断面円形の穿刺針11の端部は基端部となり、この基端部には、図1に示すように針基14が圧入その他適宜の結合手段で結合される。このようにして穿刺針が完成する。
【0018】
なお、図5に示すように、刃面12を含みかつ符号Qで示す穿刺針11の先端部以外の、穿刺針11の長さ方向ほぼ全体の範囲P、したがって、針基を結合する穿刺針11の他端部も含めた範囲をプレスし、この範囲Pを横断面形状楕円形または長円形としてもよい。この場合も、楕円形または長円形の長軸方向は刃面12の傾斜方向と一致させる。この製造方法によれば、針基の結合部の横断面形状も楕円形または長円形になるから、針基の受け孔の横断面形状も楕円形または長円形にする。あるいは、針基の受け孔の横断面形状は円形とし、円形の受け孔と穿刺針の外周との間に生じる空間はこれを充填剤などで埋めるようにしてもよい。
【0019】
穿刺針11の製造方法において、刃面の形成と横断面形状楕円形または長円形とする工程とを前後に入れ替えることも可能である。すなわち、パイプ状素材の孔に芯金を通し、この状態で上記パイプ状素材を押しつぶして横断面形状を楕円形または長円形とし、そのあと上記芯金を除去し、次にパイプ状素材の一端部を上記楕円形または長円形の長軸方向に斜めに切断して刃面を形成することによって穿刺針を製造することもできる。
【0020】
本発明にかかる穿刺針の作用効果を確認するために、従来の穿刺針と比較しながら試験した。以下、その結果について図6ないし図11を参照しながら説明する。まず、図6に示すように、穿刺針11をある点で片持ち的に固定してこれを支点とし、この支点より25mmの距離を作用点としてここに荷重Tをかけ、上記支点より55mmの距離において5mm変位したときの上記荷重Tを測定するようにした。本発明にかかる穿刺針11については、図6(b)に示すように横断面形状楕円形または長円形の長軸方向に上記荷重Tをかけた。
【0021】
図7は、上記の試験方法に供した穿刺針の例を示すもので、いずれも横断面形状が異なっている。数値の単位はいずれもmmである。Aは従来の横断面形状円形の穿刺針の例で、外径が0.68、内径が0.48である。B〜Fは本発明にかかる穿刺針の例で、従来例との条件をできるだけ近づけるために、Aに示す厚さ0.1mmのパイプ状素材を押しつぶし、かつ、押しつぶし量を変えることによって、B〜Fに示すように長軸と短軸の比率を変えている。B〜Fにはいずれも長軸と短軸の外径が表示されていて、Bは長軸が0.73、短軸が0.63、Cは長軸が0.81、短軸が0.53、Dは長軸が0.85、短軸が0.47、Eは長軸が0.86、短軸が0.46、Fは長軸が0.89、短軸が0.42である。
【0022】
図8は、上記A〜Fにかかる被検体について図6に示す試験方法で試験した結果を示すもので、縦軸に、図6に示す試験方法において支点から55mmの距離で5mm変位するに要する、支点から25mmの距離での荷重Tをとってある。荷重Tの単位はグラムである。図8からわかるように、一定距離変位させるのに要する荷重Tは従来の穿刺針のように横断面形状円形のものが最も小さく、本発明にかかる穿刺針のように横断面形状が楕円形または長円形のものは上記荷重Tが従来のものより大きく、また、長軸方向の寸法と短軸方向の寸法との比率が大きくなるほど上記荷重Tが大きくなっていることがわかる。
【0023】
図9〜図11は試験方法を変えてデータを取ったものである。この試験方法では、図9(a)に示すように、穿刺針11をある点で片持ち的に固定してこれを支点とし、この支点より100mmの距離を作用点としてここに荷重Tをかけ、上記支点より110mmの距離において5mm変位したときの上記荷重Tを測定するようにした。本発明にかかる穿刺針11については、図9(b)に示すように横断面形状楕円形または長円形の長軸方向に上記荷重Tをかけた。
【0024】
図10は、上記の試験方法に供した穿刺針の例を示すもので、いずれも横断面形状が異なっている。数値の単位はいずれもmmである。Aは従来の横断面形状円形の穿刺針の例で、外径が2.07、内径が1.87である。B、Cは本発明にかかる穿刺針の例で、パイプ状素材を押しつぶし、かつ、押しつぶし量を変えることによって長軸と短軸の比率を変えている。B、Cにはいずれも長軸と短軸の外径が表示されていて、Bは長軸が2.43、短軸が1.62、Cは長軸が2.65、短軸が1.35である。
【0025】
図11は、上記A〜Cにかかる被検体について図9に示す試験方法で試験した結果を示すもので、縦軸に、図9に示す試験方法において支点から110mmの距離で5mm変位するに要する、支点から100mmの距離での荷重Tをとってある。荷重Tの単位はグラムである。図11からもわかるように、一定距離変位させるのに要する荷重Tは従来の穿刺針のように横断面形状円形のものが最も小さく、本発明にかかる穿刺針のように横断面形状が楕円形または長円形のものは上記荷重Tが従来のものより大きく、また、長軸方向の寸法と短軸方向の寸法との比率が大きくなるほど上記荷重Tが大きくなっていることがわかる。
【0026】
【発明の効果】
本発明かかる穿刺針、および本発明にかかる方法によって製造される穿刺針は、横断面形状が楕円形または長円形で、この楕円形または長円形の長軸方向に傾斜して上記刃面が形成されている。上記刃面から対象に突き刺すとき刃面に穿刺針を曲げようとする力が加わるが、この力の方向は上記横断面形状楕円形または長円形の長軸方向であって、剛性が強化された方向であるため、穿刺針の曲がりが少なく、針先を目標に容易に到達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる穿刺針の実施の形態を示す一部拡大側面図である。
【図2】(a)は図1中の線A−Aに沿う断面図、(b)は図1中の線B−Bに沿う断面図である。
【図3】本発明にかかる穿刺針を使用した場合の作用効果を断面で示す模式図である。
【図4】本発明にかかる穿刺針の製造方法の実施形態を工程順に示す側面図である。
【図5】本発明にかかる穿刺針の製造方法の変形例を示す側面図である。
【図6】本発明にかかる穿刺針の作用効果確認するための試験方法の例を示す側面図である。
【図7】上記作用効果確認試験に供した穿刺針の各種断面形状を示す断面図である。
【図8】上記作用効果確認試験結果を示すグラフである。
【図9】本発明にかかる穿刺針の作用効果確認するための試験方法の別の例を示す側面図である。
【図10】上記作用効果確認試験に供した穿刺針の各種断面形状を示す断面図である。
【図11】上記作用効果確認試験結果を示すグラフである。
【図12】従来の穿刺針の例を示す(a)は一部拡大側面図、(b)は横断面図である。
【図13】従来の穿刺針を使用するときに刃面にかかる力を説明するための先端部の拡大側面図である。
【図14】従来の穿刺針を使用した場合の作用を断面で示す模式図である。
【図15】従来の穿刺針の製造方法の例を工程順に示す側面図である。
【符号の説明】
11 穿刺針
12 刃面
14 針基
15 先端部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a puncture needle including a general injection needle, a biopsy needle, an anesthesia injection needle, and the like, and a method for manufacturing the puncture needle.
[0002]
[Prior art]
A puncture needle used as a conventional general injection needle or the like is obtained by cutting the tip of a
[0003]
FIG. 15 shows a procedure for manufacturing the conventional puncture needle. FIGS. 15A and 15B show a circular pipe having a circular cross section as a material of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When piercing the
[0005]
Therefore, as shown in FIG. 14, if the
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the related art, and in a puncture needle whose cross-sectional area is extremely limited, by devising such that the rigidity is increased, when inserted into a target, An object of the present invention is to provide a puncture needle capable of reducing bending and a method for manufacturing the puncture needle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
When the tip of the puncture needle is inserted into the target, resistance is applied to the sloped blade surface, and it tries to bend the traveling direction of the tip, but the direction of the force to bend the traveling direction is the elliptical or long shape of the puncture needle. Since the rigidity is increased in the major axis direction of the circular cross section, the puncture needle is less bent.
[0008]
The invention according to
[0009]
The invention according to
According to this manufacturing method, a puncture needle as described in
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the third aspect, the other end portion of the pipe-shaped material is crushed by leaving the other end portion of the pipe-shaped material. A needle base is connected to the other end of the shaped material.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a puncture needle and a method for manufacturing the puncture needle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2, a
[0013]
The
[0014]
According to the puncture needle configured as described above, the rigidity in the major axis direction of the elliptical or elliptical cross section increases. Therefore, when the
[0015]
Next, an embodiment of a method of manufacturing the
[0016]
Next, as shown in FIG. 4C, a
[0017]
Assuming that the formed end of the
[0018]
In addition, as shown in FIG. 5, the
[0019]
In the method of manufacturing the
[0020]
In order to confirm the operation and effect of the puncture needle according to the present invention, a test was performed in comparison with a conventional puncture needle. Hereinafter, the results will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6, the
[0021]
FIG. 7 shows an example of a puncture needle used for the above test method, and all have different cross-sectional shapes. The unit of each numerical value is mm. A is an example of a conventional puncture needle having a circular cross-sectional shape, having an outer diameter of 0.68 and an inner diameter of 0.48. BF are examples of the puncture needle according to the present invention. In order to make the conditions similar to those of the conventional example as close as possible, a 0.1 mm thick pipe-shaped material shown in A is crushed, and the crushing amount is changed. The ratio between the major axis and the minor axis is changed as shown in FIGS. In B to F, the outer diameters of the major axis and the minor axis are displayed. B is 0.73 for the major axis, 0.63 for the minor axis, C is 0.81 for the major axis, and 0 for the minor axis. .53, D is 0.85 for the major axis, 0.47 for the minor axis, E is 0.86 for the major axis, 0.46 for the minor axis, F is 0.89 for the major axis, and 0.42 for the minor axis. It is.
[0022]
FIG. 8 shows the test results of the subjects A to F according to the test method shown in FIG. 6, and the vertical axis shows that the test method shown in FIG. , A load T at a distance of 25 mm from the fulcrum is taken. The unit of the load T is gram. As can be seen from FIG. 8, the load T required for displacing a fixed distance is the smallest in a circular cross-sectional shape like a conventional puncture needle, and the cross-sectional shape is an ellipse or like a puncture needle according to the present invention. It can be seen that the load T of the oval type is larger than that of the conventional type, and the load T increases as the ratio of the dimension in the major axis direction to the dimension in the minor axis direction increases.
[0023]
9 to 11 show data obtained by changing the test method. In this test method, as shown in FIG. 9 (a), the
[0024]
FIG. 10 shows an example of a puncture needle used for the above test method, and all have different cross-sectional shapes. The unit of each numerical value is mm. A is an example of a conventional puncture needle having a circular cross-sectional shape, having an outer diameter of 2.07 and an inner diameter of 1.87. B and C are examples of the puncture needle according to the present invention, in which the ratio between the major axis and the minor axis is changed by crushing the pipe-shaped material and changing the crushing amount. The outer diameters of the major axis and the minor axis are displayed in both B and C, B is 2.43 for the major axis, 1.62 for the minor axis, C is 2.65 for the major axis, and 1 is the minor axis. .35.
[0025]
FIG. 11 shows the results of tests on the subjects A to C according to the test method shown in FIG. 9, and the vertical axis shows that the test method shown in FIG. , A load T at a distance of 100 mm from the fulcrum is taken. The unit of the load T is gram. As can be seen from FIG. 11, the load T required for displacing a certain distance is the smallest in a circular cross-sectional shape like a conventional puncture needle, and the cross-sectional shape is elliptical like the puncture needle according to the present invention. Or, it can be seen that the load T is larger in the case of an oblong shape than in the conventional case, and that the load T increases as the ratio of the dimension in the long axis direction to the dimension in the short axis direction increases.
[0026]
【The invention's effect】
The puncture needle according to the present invention and the puncture needle manufactured by the method according to the present invention have an elliptical or elliptical cross-sectional shape, and the blade surface is formed by being inclined in the major axis direction of the elliptical or elliptical shape. Have been. When piercing a target from the blade surface, a force is applied to bend the puncture needle on the blade surface, and the direction of this force is the major axis direction of the elliptical or elliptical cross-sectional shape, and the rigidity is enhanced. Since the direction is the direction, the puncture needle is less bent, and the needle tip can easily reach the target.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged side view showing an embodiment of a puncture needle according to the present invention.
2A is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional operation and effect when the puncture needle according to the present invention is used.
FIG. 4 is a side view showing an embodiment of the method for manufacturing a puncture needle according to the present invention in the order of steps.
FIG. 5 is a side view showing a modification of the method for manufacturing a puncture needle according to the present invention.
FIG. 6 is a side view showing an example of a test method for confirming the effect of the puncture needle according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing various cross-sectional shapes of the puncture needle used in the above-mentioned effect / effect confirmation test.
FIG. 8 is a graph showing the results of the above-mentioned effect-effect confirmation test.
FIG. 9 is a side view showing another example of a test method for confirming the effect of the puncture needle according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing various cross-sectional shapes of a puncture needle subjected to the above-mentioned effect / effect confirmation test.
FIG. 11 is a graph showing the results of the above-mentioned effect / effect confirmation test.
12A is a partially enlarged side view showing an example of a conventional puncture needle, and FIG. 12B is a cross-sectional view thereof.
FIG. 13 is an enlarged side view of a distal end portion for explaining a force applied to a blade surface when a conventional puncture needle is used.
FIG. 14 is a schematic diagram showing a cross section of the operation when a conventional puncture needle is used.
FIG. 15 is a side view showing an example of a conventional method for manufacturing a puncture needle in the order of steps.
[Explanation of symbols]
11
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