JPH08168478A - 採血装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 採血用針の皮膚表面への穿刺時に、皮膚表面
の引っ張り込みが生じない採血装置を得ること。 【構成】 採血部位の血管に穿刺される先端外径０．２
ｍｍ以下の針部材に、穿刺方向に針部材と相対的に移動
可能な鋸歯状針を添設し、穿刺時に鋸歯上針で皮膚を固
定することによって、針部材の穿刺移動に伴う皮膚の引
っ張り込みが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、針の穿刺時の痛み及び
血管等の損傷を軽減し得る採血装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、医療分野において、臨床検査
や研究分析に人の血液の採取は必要なものである。一般
的な採血方法としては、採血施行者が、被採血者の上腕
部に止血帯を結んで体表面近くの比較的太い静脈を浮き
上がらせ、目視により血管を確認した後に注射針を血管
に穿刺し吸引する。

【０００３】しかしながら、このような人の手による採
血方法では、採血施行者の技能が未熟な場合、血管に対
する正確な穿刺が難しく、穿刺時の痛みや生体組織の損
傷が大きいという問題が生じる。そこで、人の手に頼ら
ず、より迅速で正確な穿刺・採血を目的として、自動採
血が可能な装置が考えられている。具体的には、採血時
の痛みや組織損傷を軽減するため、蚊の吸血機構を模倣
した採血装置に係る研究が行なわれており、試作段階の
ものが作られている。

【０００４】蚊の口針束は、上唇、一対の大腮、咽頭、
一対の小腮の６つの部分が口針片となって構成されたも
のであり、下唇が口針鞘となってこれを収容している。
口針束の最外側にある小腮の先端部には歯が並んでお
り、この小腮が左右交互に皮膚組織内に打ち込まれて引
っ掛かりがつくられた状態において口針束が皮膚組織を
介しての体表面近くの微細血管内へ穿刺される。血液
は、口腔ポンプと咽頭ポンプとの２連球からなる吸血ポ
ンプによって、下側が開いた長い管状の上唇中を通って
食道まで押し流される。

【０００５】このような蚊の吸引機構を模倣したもの
は、実際は、蚊が吸血を行なう際に対象に痛みを感じさ
せない主な要因である口針束の細さに注目したものであ
る。具体的には、ガラスマイクロピペットの先端を加熱
しながら引き伸ばし、細くしてさらに研磨したものを採
血針とし、これにポリ塩化ビニル製チューブを介して市
販のシリンジに接続して、このシリンジを吸引ポンプと
して用いるものがあった。

【０００６】上記の如き従来の試作機の構成の一例を図
３に示す。これは、採血部位の皮膚表面を照明する照明
装置１０１と、採血部位を観察するための対物レンズ１
０３および撮像素子１０４からなる観察光学系と、撮像
素子１０４からの画像情報を表示するモニター手段とし
てのＣＲＴ（cathode-ray tube）１０６とを配置し、さ
らに採血ポンプ１０９にパイプ１０８を介して連通され
ている採血用針１０２を、駆動回路１１０からの制御に
よって所望の位置に移動させると共に血管への穿刺・抜
針を行なう針位置決め装置１０７を備えたものである。

【０００７】上記の如き構成において、採血部位の予め
定められた領域の皮膚表面を照明装置１０１によって照
明し、撮像手段は照明光学系で照明された採血部位の領
域を観察する位置に配置され、対物レンズ１０３、撮像
素子１０４、撮像素子駆動回路１０５およびＣＲＴ１０
６により皮膚表層部の血管を含む皮膚表面像を観察す
る。

【０００８】この時、撮像光学系により撮像領域内にそ
の先端があるように、位置決め装置１０７を介して採血
用針１０２の位置を設定しておく。従って、ＣＲＴ１０
６において、血管像と共に採血用針１０２の先端が同時
に観察される。

【０００９】ＣＲＴ１０６に表示されている血管像か
ら、採血対象の血管を決定し、駆動回路１１０からの制
御によって位置決め装置１０７を駆動させることによっ
て、対象血管上に針先端が来るようにＣＲＴ１０６の表
示に基づいて採血用針１０２を移動させる。血管位置と
針先端との位置が合致したら、さらに位置決め装置を１
０７を駆動させて採血用針１０２をその長手方向に移動
させ、血管への穿刺を行なう。

【００１０】採血用針１０２の先端が血管内に穿刺され
た状態において、採血ポンプ１０９を駆動し、パイプ１
０８を介して採血用針１０２の内孔を減圧することによ
って血管から血液を吸引し、採血が行なわれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来の採血装置における穿刺方法では、採血用針の
穿刺時に針先端が皮膚表層へ刺し込まれるに伴って皮膚
表面が強く針に引き込まれ、引っ張られて被採血者に痛
みを感じさせてしまうという問題点があった。この問題
は、痛みを軽減することを目的に採血用針として微細針
を用いた場合でも生じるものであり、せっかくの微細針
を用いることによる効果を低減させていしまう。

【００１２】本発明は、上記問題点を鑑み、採血用針の
皮膚表面への穿刺時に生じる痛みの原因である針の皮膚
表面の引き込みや引っ張りが生じない採血装置を得るこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の採血装置では、採血部位の血管に
穿刺される先端外径０．２ｍｍ以下の針部材および血液
保管容器が装着され、この針部材の内孔を介して前記血
管から血液保管容器へ血液を採取する採血操作機構を備
えた採血装置であって、前記針部材の穿刺方向に針部材
と相対的に移動可能な鋸歯状針が、前記針部材に添設さ
れているものである。

【００１４】また、請求項２に記載の発明に係る採血装
置では、請求項１に記載の採血装置において、前記鋸歯
状針は、その軸を中心として回動可能に設けられている
ものである。

【００１５】

【作用】本発明は、採血部位の血管に穿刺される先端外
径０．２ｍｍ以下の針部材に、穿刺方向に針部材と相対
的に移動可能な鋸歯状針を添設したものである。従っ
て、針部材を採血部位に穿刺する際に、針部材が刺しこ
まれる位置の周囲に鋸歯状針をその鋸歯部が針部材に対
して外側にある状態で刺し込むことによって、この鋸歯
部に皮膚組織が引っ掛かって皮膚が固定される。このよ
うに周囲の皮膚が固定された状態において針部材の穿刺
を進めれば、針先端の穿刺移動に伴って皮膚が引っ張り
こまれることがなく、穿刺時の痛みが軽減される。

【００１６】採血後、抜針時には、そのまま針部材と共
に鋸歯状針を抜くと、その鋸歯部に皮膚組織が引っ掛か
ったままで引き抜きにくく、またこれによって痛みも生
じてしまう。しかしながら、請求項２に記載したごと
く、鋸歯状針をその軸を中心に回動可能に設けておけ
ば、抜針前に鋸歯状針を回動させて鋸歯部を針部材側に
向かせることができ、針部材と共に鋸歯状針もスムーズ
に皮膚表層部から抜くことができる。

【００１７】なお、本発明において、針部材に添設され
る鋸歯状針は、１本でも皮膚を固定する効果はあるが、
より確実に固定するには、複数本を針部材を中心に等間
隔で設けるのが望ましい。しかし、鋸歯状針を刺し込ん
で皮膚固定すると、幾らか皮膚組織が損傷するため、設
ける鋸歯状針の本数をあまり多くしないほうが好まし
く、例えば２、３本程度が適当である。

【００１８】なお、鋸歯状針の材質としては、採血用の
微細針と共に、従来例で示したようなガラス製のものは
先端部で微小な破片が生じ血管内に入り込む危険性を考
えると好ましくない。そこで、生体に影響の小さいチタ
ンや高分子素材のキチン、レシチン等の生体材料が挙げ
られる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明を実施例をもって説明する。
本発明の一実施例として、鋸歯状針を採血用針を挟んで
２本備える場合の採血装置を図１に示す。本実施例では
採血用針として外径０．２ｍｍ以下の微細針を用い、血
液保管容器内へ血液を採取するものとする。

【００２０】本装置は、採血部位の皮膚表面を照明する
照明装置１と、採血部位を観察するための対物レンズ
３、撮像素子４および撮像素子４からの撮像素子駆動回
路５を介して得られる画像情報を表示するモニター手段
としてのＣＲＴ６からなる観察光学系とを備えている。

【００２１】また、採血用針２は、針位置決め装置１１
の針駆動機構８において、採血操作機構としての採血ポ
ンプ１３に連通している採血用パイプ１４の先端に血液
保管容器（不図示）を介して交換可能に装着されてお
り、また２本の鋸歯状針（７ａ，７ｂ）はそれぞれ駆動
機構（９ａ，９ｂ）に回動可能に装着され、この駆動機
構によって採血用針２と相対的に穿刺方向への移動が可
能となっている。針位置決め装置１１は、採血用針２お
よび２本の鋸歯状針（７ａ，７ｂ）を制御部１２からの
制御によって所望の位置に移動させる。

【００２２】このような構成の採血装置による採血操作
を以下に説明する。まず、滅菌済の新しい採血用針２お
よび血液保管容器を針位置決め装置１１の針駆動機構８
においてパイプ１４の先端部（不図示）に装着する。そ
して、例えば腕部や手部等の採血部位を、被採血領域の
皮膚表面が対物レンズ３の焦点位置にくるように、対物
レンズ３の下に配置した状態において採血部位の観察を
開始する。

【００２３】この時、採血用針２および鋸歯状針（７
ａ，７ｂ）の初期位置はその先端が観察光学系による被
撮像領域内の対物レンズ３の焦点位置を含む面上付近に
くるように針位置決め装置１１によって位置決めされて
いる。

【００２４】照明装置１からの照明光によって採血部位
の皮膚表面を照明し、皮膚表層部からの光が、対物レン
ズ３によって撮像素子４の受光面上に観察光学系の被撮
像領域内の皮膚表層部の像を結像する。この撮像素子４
で受光された入力像は撮像素子駆動回路５で電気信号に
変換されてＣＲＴ６に入力され、採血部位の皮膚表層部
の観察像が表示される。

【００２５】なお、ここでは血管像と同時に観察光学系
による被撮像領域内にある採血用針２および鋸歯状針
（７ａ，７ｂ）の先端も撮像される。従って採血施行者
は、ＣＲＴ６の画像表示において血管像と採血用針２お
よび鋸歯状針（７ａ，７ｂ）の先端の像とを同時に観察
でき、血管像から選択した採血対象血管と採血用針２お
よび鋸歯状針（７ａ，７ｂ）先端との相対的位置関係を
把握することができる。

【００２６】施行者は、得られた採血対象血管と採血用
針２および鋸歯状針（７ａ，７ｂ）先端との相対的位置
情報を制御部１２に入力する。制御部１２は入力情報に
応じた信号を出力して針位置決め装置１１を駆動制御
し、採血対象血管と採血用針２先端との相対的位置ずれ
をなくす方向に採血用針２および鋸歯状針（７ａ，７
ｂ）を移動させる。

【００２７】図２（ａ）に示すように、採血部位の皮膚
表面１０上において採血用針２および鋸歯状針（７ａ，
７ｂ）の先端位置が対象血管位置に合致させられたら、
針駆動機構８と鋸歯状針用の駆動機構（９ａ，９ｂ）を
駆動させ、採血用針２および鋸歯状針（７ａ，７ｂ）を
その長手方向に移動させて対象血管への穿刺を開始す
る。

【００２８】まず、図２（ｂ）に示すように、採血用針
２および鋸歯状針（７ａ，７ｂ）の先端を皮膚表層に刺
し込む。皮膚表面下近くで鋸歯状針（７ａ，７ｂ）の穿
刺移動は停止させる。ここで鋸歯状針（７ａ，７ｂ）に
よって皮膚表層部が引っかけた状態で固定される。一
方、周囲の皮膚組織が鋸歯状針（７ａ，７ｂ）によって
固定された状態で、さらに針駆動機構８を駆動させて採
血用針２の穿刺移動を進め、採血対象の血管に穿刺す
る。この時、採血用針２の穿刺移動に伴って皮膚の引っ
張りこみは生じない。

【００２９】針先端が血管内へ穿刺された状態におい
て、次いで採血ポンプ１３を作動させ、パイプ１４を介
して血液保管容器内を減圧することにより、血管から採
血用針２の内孔を通って血液保管容器内へ血液が導入さ
れ、採血が行なわれる。

【００３０】また、予め血液保管容器内に生理食塩水や
抗血液凝固剤であるヘパリンなどの溶液を吸入しておい
て用いる場合は、採血用針２を穿刺後、まず、採血ポン
プ１３を作動させて血液保管容器内に加圧して容器内の
溶液を排出した後に、血液保管容器内を減圧して採血を
行なうようにすれば良い。

【００３１】必要な採血量に達したら採血ポンプ１３の
作動を停止し、制御部１２を介して針位置決め装置１１
の鋸歯状針用の駆動機構（９ａ，９ｂ）を駆動させて鋸
歯状針（７ａ，７ｂ）をその軸を中心に回動させて図２
（ｄ）に示すように鋸歯部を採血用針２側に向けた状態
とした後、針駆動機構８と鋸歯状針の駆動機構（９ａ，
９ｂ）を駆動させて採血用針２と鋸歯状針（７ａ，７
ｂ）を皮膚表面から抜く。

【００３２】以上の採血操作が終了したら、採血用針２
と共に血液保管容器を取り外し、そのまま検査に供すれ
ば良い。続いて他の検体に採血を行なう場合、新しい滅
菌済の採血用針および血液保管容器を装着し、同様の操
作を行なう。検体毎の採血時に採血用針２および血液保
管容器を新しい滅菌済のものに交換すれば、検体にコン
タミネーションが生じることなく、信頼性の高い検査結
果が得られる。

【００３３】なお、以上の実施例においては、鋸歯状針
を２本用いる構成としたが、本発明はこれに限られるも
のではなく、１本でも皮膚固定がある程度可能である
し、もちろん２本以上の構成とすることもできる。ま
た、鋸歯部も、図１および図２に示すものに限定するも
のではなく、皮膚組織を引っかけて固定できるものが１
つ以上設けられていれば良い。

【００３４】また、以上の実施例においては、採血施行
者が採血部位の血管像をＣＲＴの表示によって観察し、
採血対象血管と採血用針の先端との相対位置関係を把握
する構成としたが、本発明はこれに限らず、撮像素子か
らの入力像が撮像素子駆動回路で信号処理して得られる
電気信号を直接、制御部へ出力し、ここで自動的に画像
情報を処理して、例えば採血用針の先端位置に最も近い
位置にある血管を採血対象血管として認識すると共に採
血対象血管位置に対する採血用針の先端位置のずれ量を
計算し、得られた計算結果に応じた信号を針位置決め装
置に出力し、ずれ量をなくす方向に採血用針を移動させ
る構成としても良い。

【００３５】さらに、採血用針の採血対象血管への穿刺
後の採血ポンプの作動も制御部によって駆動制御する構
成としても良い。以上のように、採血対象血管の認識か
ら位置合わせ、針位置決め装置、採血ポンプ作動などを
制御部によって制御する構成とすれば、一連の液体塗布
を含む採血操作をより自動化でき、設計もコンパクトに
できるので採血装置としての機動性を向上させることが
できる。

【００３６】また、上記実施例では、採血操作機構とし
て採血ポンプを用いたが、その他、例えばピストン機構
をなどの血液吸引機構が利用できる。このような積極的
に血液を吸引する機構を用いると採血時間の短縮化が図
れるが、短時間での採血が要求されないのであれば、基
本的に血液保管容器および採血用針の内圧を採血用針が
穿刺された血管内の血圧に対して低く調整し得るもので
あれば採血操作機構として用いることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、採血用針に鋸歯状針を添設し、この鋸歯状針で皮膚
を固定することによって、穿刺の際に皮膚が採血用針に
引きずり込まれることがなくなり、採血の際の痛みを軽
減できるという効果を有する。

【００３８】また、鋸歯状針をその軸を中心として回動
可能に設けることによって鋸歯部を採血用針側に向ける
ことができるので、採血用針と共に鋸歯状針をスムーズ
に抜針できるので、抜針時に皮膚組織の損傷や痛みを軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例による採血装置の概略構
成図である。

【図２】図１の鋸歯状針によって皮膚表層を固定した状
態で採血用針を穿刺する動作を説明する模式図であり、
（ａ）〜（ｄ）は穿刺から抜針までの各段階を示すもの
である。

【図３】従来の採血装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１：照明装置 ２：採血用針 ３：対物レンズ ４：撮像素子 ５：撮像素子駆動回路 ６：ＣＲＴ ７ａ，７ｂ：鋸歯状針 ８：針駆動機構 ９ａ，９ｂ：鋸歯状針の駆動機構 １０：皮膚表面 １１：針位置決め装置 １２：制御部 １３：採血ポンプ １４：パイプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 採血部位の血管に穿刺される先端外径
   ０．２ｍｍ以下の針部材および血液保管容器が装着さ
   れ、この針部材の内孔を介して前記血管から血液保管容
   器へ血液を採取する採血操作機構を備えた採血装置であ
   って、 前記針部材の穿刺方向に針部材と相対的に移動可能な鋸
   歯状針が、前記針部材に添設されていることを特徴とす
   る採血装置。
2. 【請求項２】 前記鋸歯状針は、その軸を中心として回
   動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記
   載の採血装置。