WO2003049912A1

WO2003049912A1 - Procede et instrument pour percer un trou dans un materiau mou

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Publication number: WO2003049912A1
Application number: PCT/JP2002/003743
Authority: WO
Inventors: Yutaka Hatayama
Original assignee: Arkray, Inc.
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-06-19
Also published as: EP1462227A1; EP1462227B1; ATE493241T1; CN100333882C; US7776023B2; US20090171246A1; DE60238789D1; US20040260203A1; EP1462227A4; JPWO2003049912A1; AU2002246399A1; JP4246635B2; CN1617790A

Description

明細書軟材料の開孔方法及び開孔用具技術分野

本発明は、軟材料、例えばゴムや合成ゴム材ゃ合成樹脂材を開孔する用具及び方法に関する。背景技術

従来から、採血した真空採血管をそのまま装置にセットするだけで、全血検体による測定で、グルコースを全自動測定する装置については、特開平 1 0— 2 7 4 6 5 6号公報の如き技術が公知とされている。また、検体を採血する真空採血管の技術としては、特開平 1 0— 2 0 1 7 4 2号公報や、特開平 9 - 1 3 1 3 3 6号公報に記載の技術等が公知とされている。

真空採血管は、内部の真空状態を維持すべく、ゴム等の軟材製の栓体にて密閉されている。このように、真空採血管により採血した血液を、分析装置に自動的にサンプリングする際において、血液を吸引するための吸引ノズルを真空採血管内に導入するのであるが、吸引ノズルを大径にすれば、吸引時間が短時間になり、それだけ分析の一工程に要する時間を短縮できる。しかし、大径の吸引ノズルを通すには、それだけ大径の孔を栓に開ける必要がある。このような孔を開ける手段として、従来、ドリル状に回転しながら孔を開けるか、先端部を鋭利に加工した針等の開孔棒（開孔パイプ等）を栓に押し当てて、圧力を掛けて貫通する打ち抜き法を取っていた。

しかし、ドリル状に穿孔する場合には、細かい軟材料のカス片が分散して血液とともに吸引ノズル内に吸引される。一方、打ち抜きの場合には、該軟材料の柱状の切削片（抜きカス）が栓より分離し、これが、サンプリング用の吸引ノズルの先端に吸引されて、分析装置の血液流路まで搬送される。分析経路内において血液に混入した抜きカスや細かいカス片は、異物として分析されて、分析精度を低下させる。また、血液流路内で、一定の容量を流す為の容量決定の役割を兼用している開閉電磁弁に、この抜きカスやカス片が挟まって、開閉電磁弁の正常な開閉動作を阻止してしまうという不具合を生じる。この不具合を防ぐ為に、抜きカス等を取り除く為のフィルターを、サンプリング血液供給経路に介装する必要があり、一定期間毎に交換するというメンテナンスを必要とするという煩雑さがめった。

このような不具合を解消するため、切削片を発生させないように、できるだけ細い開孔棒、例えば注射針のような細いパイプ状の針で栓体を開孔する手段もとられていた。この場合、多くは、該針がそのまま吸引ノズルを兼ねている。しかし、いずれにしても、吸引ノズルの径を小さくしなければならないので、血液の吸引に時間を要するという不具合があり、高速度での分析を行うことに支障を来更に、栓体を打ち抜くことがないので、抜きカスは出ないが、針と、ゴム等の軟材製の栓体との摩擦により、消しゴムのカスの如き丸められたようなカスはどうしても発生していた。また、針が細いことにより、栓体に挿入する際に曲がるという不具合もあった。

いずれにしても、高速度の分析を可能とするためには、吸引ノズルの径をある程度確保しなければならず、更に、細かいカス片を発生させないためには、軟材料製の栓を打ち抜くことが望ましい。従って、この打ち抜きにより発生する抜きカスを、いかに吸引ノズルに吸引させないかということが課題となる。発明の開示

本発明の目的は、特には以上のような不具合を発生しない血液分析装置等の試料分析装置を提供可能とすべく、軟材料の打ち抜き後に切削片が分離しカスとなる事のないような軟材料の開孔方法及び開孔用具を提供するものである。

この目的を達成すべく、本発明による軟材料の開孔方法は、軟材料を切削しながら開孔用具にて刺し貫くことにより軟材料を開孔する方法であって、開孔後の軟材料に切削片を結合した状態で残すことにより、開孔後の軟材料から分離した切削片により生じる不具合を防止するものである。

該開孔用具には第一切削部と第二切削部とが具備されていて、該開孔用具を軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すという簡単な方法により、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残すことができる。

この開孔方法を用いて開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後に形成される該栓体の孔に、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを揷通することで、該吸引ノズルが、該試料採取管内の試料以外に、栓体から分離した切削片を吸引して、試料分析部等に搬送してしまうという不具合が回避されるのである。

更に、該開孔用具を筒体とした場合に、その第一切削部が軟材料を貫通した瞬間において、該筒状の開孔用具内に切削片を残し、更に該第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進めることにより、該第二切削部にて、該切削片を該開孔用具内より排除し、該開孔用具にて開孔した孔の外部にて該切削片が該軟材料に結合した状態とする。これにより、該筒状の開孔用具にて開孔された軟材料の孔は、内部に切削片を残さない完全な貫通状態となり、しかも、該開孔用具内より排除された切削片は、該孔の外にて、該軟材料に結合した状態で残り、前述の不具合を生じさせないのである。

この筒状の開孔用具による開孔方法を用いる場合に、開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後、前記筒状の開孔用具を該栓体内に残し、該開孔用具内の孔を介して、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを挿通する。従って、わざわざ該開孔用具を栓体より引き抜くことなく、そのまま栓体内に残して、該吸引ノズルを円滑に試料採取管へと案内する部材として用いることで、作動時間の短縮化を図ることができる。

なお、このように、筒状の開孔用具にて、試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するものとした場合に、該筒状の開孔用具は、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルとして兼用されるものであって、開孔後、該開孔用具を該栓体内に残し、吸引ノズルとして使用することとしてもよい。これにより、作動時間は更に短縮され、また、部品点数を削減することができる。

次に、前述の目的を達成すべく、本発明により提供される軟材料の開孔用具は軟材料を切削しながら刺し貫くことにより軟材料を開孔するものであって、開孔後の軟材料に切削片が結合した状態で残るように構成されている。

該開孔用具には、第一切削部と第二切削部とが具備されていて、軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すことにより、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残す。

この第二切削部は、複数箇所具備するものとしてもよい。

このような第一切削部及び第二切削部とを具備する開孔用具として考えられる第一の構造は、該第一切削部を鋭利な断面を有するものとし、該第二切削部を該第一切削部よりも切削力の低い形状のものとした構造である。

該鋭利断面の第一切削部は、開孔用具を先端開口状の筒体とした場合に、その先端開口縁に形成してもよい。そして、このような筒体状の開孔用具により軟材料を開孔する場合には、該第一切削部が軟材料を貫通した後、更に該軟材料内に残る切削力の低い該第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進め、該第二切削部により、該開孔用具内より切削片を押し出して排除するのである。これにより、該軟材料には、内部に切削片を残さない状態の貫通状の孔が形成される一方、該筒体状の開孔用具より排除された切削片は、該第二切削部が該軟材料を貫通した場合にも、その切削力の低さにより、該切削片は、軟材料に分離されずに残っているのである。

この開孔用具を、試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するのに用いる場合に、開孔後、該開孔用具を栓体内に残して、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルを揷通する案内部材として用いるものとしてもよい。これにより、該開孔用具を栓体より引き抜く行程を省くことができる。

或いは、同様に試料採取管を密閉する軟材料製の栓体を開孔するのに用いる場合に、開孔後、該栓体内に残した開孔用具を、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルとして用いるものとしてもよい。これにより、吸引ノズルを挿通する行程も省略でき、更に、部品点数を削減することができる。

この鋭角断面の第一切削部と切削力の劣る第二切削部とは、刺し通し方向において略等しい位置に配置してもよい。このように配置した第一切削部と第二切削部によっても、前述のように、該第一切削部が軟材料を貫通した瞬間に該第二切削部が軟材料に残る状態にすることが可能である。

該第一切削部では優れた切削力を確保し、該第二切削部の切削力を低くする構造として、該第一切削部の表面を滑面とし、該第二切削部の表面を不連続面としてもよい。

このように、刺し通し方向において略等しい位置に配置された第一切削部及び第二切削部、或いは、滑面状の第一切削部と不連続面状の第二切削部とは、該開孔用具を筒体または中実状の棒体よりなるものとした場合に、その先端外周縁に設けるものとしてもよい。

前述の如く、第一切削部と第二切削部とを有し、軟材料に刺し通していく間、該両切削部で該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に該第二切削部が該軟材料内に残るものとした開孔用具として考えられる第二の構造は、刺し通し方向において該第一切削部よりも後退した位置に該第二切削部を設けた構造である。

この刺し通し方向における両切削部間の位置差は、実際の開孔過程において、該第一切削部が軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部がまだ軟材料内に残っているという現象を生じさせる、即ち、両切削部間の切削時間差として現出するのである。

このような第二切削部は、第一切削部を刺し通し方向の後方側に切り欠いて形成した凹部または切込みにより、簡単に構成することができる。

なお、該開孔用具を筒体または中実状の棒体よりなるものとすれば、その先端外周縁に該第一切削部を設けるものとしてもよい。この場合に、第二切削部は、前述のように凹部または切込みによって構成するものとしてもよい。或いは、該筒体或いは棒体の先端を、軸芯の直交面に対し傾斜させ、該傾斜先端の外周縁のうち、刺し通し方向の前方部分に第一切削部を、後方部分に第二切削部を設けるものとしてもよい。更には、このような傾斜先端の該後方部分を切り欠いて、第二切削部としてもよい。

そして、このような開孔用具として考えられる第二の構造は、前述の第一の開孔用具の構造と合わせて構成することも可能である。例えば、筒体または中実状の棒体よりなる開孔用具の先端縁に鋭利断面の第一切削部を形成し、該先端縁の一部を切り欠いて凹部を形成し、その断面は該第一切削部よりも切削力の劣る形状にして、この凹部を第二切削部とすることが考えられる。

該開孔用具の用途の一つとして、試料採取管内に封入されている試料を吸引するための吸引ノズルを該試料採取管に導入すべく、該試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するために用いることが考えられる。

この場合に、該試料採取管を医療用検体の採取管として、医療用検査装置に用いるものとしてもよい。更には、該医療用検体の採取管を真空採血管とし、該医療用検査装置を血液分析装置としてもよい。このような用途に本発明の開孔用具を用いれば、高い分析精度を確保し、栓体の切削に伴う切削片の処理用のメンテナンスを不要とした便利な装置を提供することができる。

以上の、また、これ以外の本発明の目的、特徴、効果については、添付の図面を参照した以下の説明により一層明らかになるであろう。図面の簡単な説明

図 1は、本発明を採用する装置の実施例であって、血液検査装置の一つである全自動グルコース測定装置の全体斜視図である。

図 2は、図 1の全自動グルコース測定装置における S T D液と洗浄液と緩衝液と廃液等の液体経路図である。

図 3は、軟材料製の栓体 2によって密閉された真空採血管 1の側面断面図である。

図 4は、マルチブル採血針 6を備えたホルダー 7に真空採血管 1を嵌入した状態を示す側面断面図である。

図 5は、栓体 2に刺通した開孔パイプ 5を介して真空採血管 1内に吸引ノズル 3を導入した様子を示す側面断面図である。

図 6は、本発明の様々な実施例 A〜Gによる開孔用具の先端部の側面図及び斜視図を示すものである。

図 7は、図 6中の実施例 Bによる開孔パイプ 5の先端部の斜視図である。図 8 ( 1 ) 〜（5 ) は、開孔用具、特には該実施例 Bによる開孔パイプ 5にて栓体 2を開孔する過程を示す栓体 2の側面断面図である。発明を実施するための最良の形態

次に本発明の実施の形態を説明する。

図 1は、本発明の軟材料の開孔用具及び開孔方法を実施した血液検査装置のうち、全血測定により血液中のグルコース濃度を検出する全自動グルコース測定装置の全体図である。この全自動グルコース測定装置は、本体部 1 0と、サンプル供給部 1 1と、ボトルュニット 1 2により構成されている。

本体部 1 0には、分析された個人のグルコース測定値をプリントァゥトするプリント部 1 4と、グルコース測定値をパネル表示する表示パネル 1 3等が設けられている。

ボトルユニット 1 2には、 S T D液用ボトル 1 8、洗浄液ボトル 1 5、緩衝液ボトル 1 6、排液ボトル 1 7等のボトルが並置されている。

サンプル供給部 1 1においては、複数の真空採血管 1がラック上に並列にセッ卜されており、各真空採血管 1を、該サンプル供給部 1 1の中央に設けられているノズルュニット 1 9に連続的に搬送し、該ノズルュニット 1 9がーつの真空採血管 1内の血液をサンプリングし終えると、これを搬出するとともに次の真空採血管 1を該ノズルュニット 1 9に搬入する。

ノズルユニット 1 9は、図 5に示すように、各真空採血管 1を塞ぐゴム等の軟材料製の栓体 2に開孔パイプ 5を刺通し、これに吸引ノズル 3を挿通して真空採血管 1内に導入し、各真空採血管 1内の検体である血液 4をサンプリングする。本発明は、特にはこの開孔パイプ 5の如き栓体 2を開孔するための開孔用具の構造及びこれを栓体 2に刺通す方法に関するものである。

図 2は、図 1の全自動グルコース測定装置の概略構成図を示しており、 S T D 液用ボトル 1 8と洗浄液ボトル 1 5と緩衝液ボトル 1 6と排液ポトル 1 7からの液の流路が図示されている。

本実施例において図示する全自動グルコース測定装置は、ボトルュニッ卜 1 2 と、ノズルユニット 1 9と、ポンプシャーシ 2 0と、本体部 1 0の内部に構成された反応検出部 2 2と、デバブラ 2 1 aを配置したデバブラべ一ス 2 1と、デガッサ 2 3等の部分より構成されている。

ボトルユニット 1 2には、前述のように、 S T D液用ボトル 1 8、洗浄液ボトル 1 5、緩衝液ボトル 1 6、排液ボトル 1 7が配置されており、ポンプシャーシ 2 0内の各種のポンプやバルブを介して、これらのボトル内の液が各部に供給される。

洗浄液は、後記吸引ノズル 3に付着した血液の汚れを洗浄するための液であつて、蒸留水、或いはイオン交換水に低濃度の界面活性剤を加えた水溶液である。 S T D液（グルコース用内部標準液）は、一定濃度のグルコース水溶液であって、機器の自動校正（キャリブレーション）を行うためのものである。緩衝液は、 G O D固定化酵素とグルコースとを反応させるための緩衝液である。

ポンプシャーシ 2 0においては、往復動ビストン式のポンプが 4基配置されている。緩衝液ポンプ 2 7は、緩衝液ボトル 1 6内の緩衝液を吸引 ·供給するボンプであり、洗浄液ポンプ 2 8は、洗浄液ボトル 1 5内の洗浄液を吸引ノズル 3に供給するポンプである。 3丁0液ポンプ2 9は、 S T D液用ボトル 1 8内の S T D液を後述の洗浄槽 2 5内に供給するポンプである。更に、排液ポンプ 3 0は、排液ボトル 1 7内へ、分析終了後の排液を排出するポンプである。

ノズルユニット 1 9に配置したノズルポンプ 3 1は、真空採血管 1に導入した際の吸引ノズル 3にて真空採血管 1内の血液を吸引し、後述の反応槽 2 4に滴下するための吸引ノズル 3内の空気制御を行うためのものであるが、これは、吸引ノズル 3内に洗浄液を出し入れする為にも用いられる。

なお、該吸引ノズル 3に導入された洗浄液は、血液の汚れを洗浄し、エアボンプ 3 3により、廃液ボトル 1 7へと集められる。

これらのポンプ 2 7〜 3 1の吸引 ·吐出経路において、それぞれ開閉電磁弁が配置されている。なお、図中、「 I N」は、管の入口を意味し、「N O」は「通常時開弁」、「N C」は「通常時閉弁」を意味している。必要時に「N C」となっている弁を開くことによって、それぞれの液の補填や供給、或いは排出を行うのである。これは、後述のデバブラべ一ス 2 1における開閉電磁弁 9 · 2 6 · 3 2においても同様である。

反応検出部 2 2には反応槽 2 4と洗浄槽 2 5が配置されている。反応槽 2 4には、 S T D液または血液のグルコースが緩衝液によって一定濃度に希釈されて満たされてあり、この中に、アンべロメトリー法による血液のグルコース測定を行うべく、過酸化水素電極と G O D固定化酵素膜の測定セル 2 4 aが配設されている。なお、緩衝液ボトル 1 6からの緩衝液は、デガッサ（ガス抜き器） 2 3、デバブラベース 2 1内のデバブラ 2 1 a (消泡器）、開閉電磁弁 2 8を介して供給される。デガッサ 2 3は、緩衝液を予備加温して、緩衝液中の溶存酸素を気泡にし、デバブラ 2 1 aは、該気泡を除去するものである。洗浄槽 2 5内の S T D槽 2 5 aには、 S T Dボトル 1 8より S T D液が供給される。真空採血管 1より血液を吸引した吸引ノズル 3は、洗浄槽 2 5に送られて、該吸引ノズル 3の外側に付着した余分な血液の洗浄、また、血液中に混じる栓体 2 から出た切削片のカス（ゴムカス等）を除去する為の洗浄を受ける。また、吸引ノズル 3は、洗浄槽 2 5内に配設されている S T D槽 2 5 aに浸漬されて、外部に付着するグルコース濃度が補正される。その後、吸引ノズル 3の摘出した血液から精密に一定量を測定された分の血液が検体として反応槽 2 4に供給され、前記の G O D固定化酵素膜と過酸化水素電極とを用いてそのグルコース値が測定されて、その測定結果が図 1に示すプリント部 1 4にて印刷されたり、表示パネル 1 3において表示されたりするのである。

反応槽 2 4における反応後の混合検体及び緩衝液は、開閉電磁弁 9の開放により開閉電磁弁 2 6へと排出される。更に、洗浄槽 2 5からの排液が、フィル夕一 8を介して開閉電磁弁 2 6へと排出される。これらの液は、開閉電磁弁 2 6を開くことで、開閉電磁弁 3 2へと排出され、該開閉電磁弁 3 2でデバブラ 2 1 aからの排液と合流して、開閉電磁弁 3 2を開放することで、ドレインへと排出される。

本発明は、このような全自動グルコース測定装置においては、ノズルユニット 1 9にて吸引ノズル 3を真空採血管 1内に導入するための貫通孔を栓体 2に開孔する方法及び用具として適用されており、これにより、吸引ノズル 3にて摘出した検体の血液に、該栓体 2の開孔時に生じた切削片がカスとなって混合することで生じる、分析槽 2 4にて行われる血液分析の分析精度の低下や、該分析槽 2 4 の排液を通す開閉電磁弁 9や 2 6等に挟まってこれらの弁の機能を低減したり損傷したりするという不具合を解消することを目的としている。

該全自動グルコース測定装置において、本発明にて軟材料製栓体 2を開孔する方法及び用具構成について、図 3〜図 8より説明する。

前述の如く、サンプル供給部 1 1においては、図 3に示す如く、血液 4 (図 5 参照）を内包する真空採血管 1が、ゴム等の軟材料よりなる栓体 2にて口を塞がれた状態で図 1に示すように、複数並置されている。該真空採血管 1ゃ軟材製栓体 2は、人体から血液をサンプリングする為に、厳密にその素材や形状が規定されている。

この真空採血管 1は、採血前においては、図 4のように、マルチブル採血針 6 を具備するホルダ一 7に嵌挿されていて、採血器の様態となっている。

人体から血液 4を採血する際において、真空採血管 1の内部を、必要な採血量に応じた所定の真空状態にする必要がある。そのため、真空採血管 1は、病院や検査実施場所に納入される際において、内部を所定の真空状態とし、栓体 2により真空状態が密閉維持されている。また、該真空採血管 1の内部には、予め必要な血液凝固阻止剤のような必要とされる化学物質が投入配置されている。

そして、人体から採血する際においては、まず、図 4に図示したマルチブル採血針 6を覆っていたカバーがはずされて、被採血者の腕の血管に向けて、マルチブル採血針 6が挿通される。次に、所定の採血量が決定された真空採血管 1が、栓体 2で密封されたままの状態で、マルチブル採血針 6の後端の、ホルダ一 7の内部に揷通される。

この操作により、マルチブル採血針 6の後端が栓体 2を貫通し、血管からの血液 4力マルチブル採血針 6を通過して、真空採血管 1の内部に吹き出すのである。 2本以上の真空採血管 1に採血する場合には、マルチブル採血針 6は血管に刺したままで、栓体 2を施した真空採血管 1を、別のものに交換するのである。このようにして採血を終えた真空採血管 1が、前述の如く全自動グルコース測定装置のサンプル供給部 1 1に配置され、ノズルュニッ卜 1 9にて吸引ノズル 3による血液の吸引を受けるのである。

マルチブル採血針 6は、採血時に該栓体 2を通過した後、ホルダ一 7より真空採血管 1を抜く際には、栓体 2より抜ける。しかし、マルチブル採血針 6の貫通でできた孔は、栓体 2の軟材料の弾性復帰力により、マルチブル採血針 6を抜いた後には元の閉塞状態に戻るので、該栓体 2による真空採血管 1内の血液 4の密閉状態が保持される。

図 5は、血液 4を内包する真空採血管 1を密閉する軟材料製栓体 2に開孔パイプ 5を挿通し、該開孔パイプ 5を介して吸引ノズル 3を真空採血管 1に案内導入した状態を示している。ノズルユニット 1 9では、このような状態にセットした吸引ノズル 3により、該真空採血管 1の内部にサンプリングされた血液 4を吸引して、反応槽 2 4に供給する。

開孔パイプ 5は、打ち抜き、即ち、柱状に栓体 2を切削することにより、吸引パイプ 3を挿通案内するための口径分の貫通孔を該栓体 2に開ける。この打ち抜きの際に生じる柱状の切削片（抜きカス）が栓体より分離されると、吸引ノズル

3がこれを血液 4と共に吸引し、吸引ノズル 3の先端に付着される。また、開孔パイプ 5の先端が錐（ドリル）状であると、微小なカス片が分散して吸引ノズル 3内に入り込み、該吸引ノズル 3内の血液 4に混在してしまう。吸引ノズル 3はこのような状態のまま、血液 4及び抜きカスを洗浄槽 2 5及び反応槽 2 4へと搬送してしまうことになる。

ここで、この吸引ノズル 3による抜きカスの吸引が原因となって全自動ダルコース分析装置における反応槽 2 4や洗浄槽 2 5等において生じうる不具合について詳述する。

反応槽 2 4においては、吸引ノズル 3が血液 4と共に抜きカスを滴下することとなり、この抜きカスがポンプシャーシ 2 0におけるポンプの吸引力により反応槽 2 4内部に吸引され、検体攪拌が不均一となる。また、抜きカスの体積容量の緩衝液量が不足し、正確な所定容量の検体が反応槽 2 4に供給されないので、血液 4の最適な希釈倍率を狂わせる。

また、ドリル状に栓体 2を穿孔した場合に発生するか、若しくは前述の吸引ノズル 3が吸引した抜きカスより分離して発生するカス片の影響により、該反応槽 2 4において、検体の攪拌が不均一となり、誤った測定値が検出されてしまうこととなる。

また、反応槽 2 4からの排液は、上下 2つの流路を通じて、開閉電磁弁 9と開閉電磁弁 2 6を通過することとなるが、この際において、弁と弁座との間に、前述の微小なカス片が挟持されてしまい、電磁弁の弁や弁座が完全に閉鎖されない状態が発生して、反応後の検体をうまく排出できないという不具合を生じるおそれがあり、これによつても、精密な分析が阻害されることとなる。

また、これらのカス片が開閉電磁弁 9を通過したとしても、その下流側の開閉電磁弁 2 6や 3 2において同様の不具合が発生するおそれがある。

一方、洗浄槽 2 5においては、該吸引ノズル 3の外側に付着した検体汚れと共に、抜きカスや微小なカス片がフィルター 8に搬送されて、該フィルター 8に溜まっていく。これを溜まるままに放っておくと、洗浄槽 2 5内の洗浄後の洗浄液がうまく排出されず、最悪の場合、該洗浄槽 2 5の所定容量を越えて溢れてしまう。これを回避するためには、一定の日数、例えば 2〜3日毎、或いは一定の人数分析終了毎に、フィルター 8の交換という定期メンテナンスが必要である。以上のような不具合を解消すべく、ノズルユニット 1 9においては、微小な力ス片を発生させず、かつ、柱状の抜きカスを該栓体 2から分離しないようにしながら、吸引ノズル 3を案内するための貫通孔を軟材料製栓体 2に穿孔することを可能とする棒状の開孔用具を用いている。

この開孔用具の実施例について、図 6〜図 8により説明する。

なお、開孔用具には、大きく分けて二種類ある。一つは、図 5で示すような筒状の開孔パイプ 5であり、もう一つは、図 6にて示す一実施例のような中実状の開孔棒 5 0である。開孔パイプ 5を用いる場合には、穿孔後に開孔パイプ 5を栓体 2内に残しておき、該開孔パイプ 5をガイドとして、吸引ノズル 3を該開孔パイブ 5に揷通することで、該吸引ノズル 3を真空採血管 1内に導入することができる。中実状の開孔棒 5 0の場合は、穿孔後に栓体 2より該開孔棒 5 0を抜き出し、あとに栓体 2に残る貫通孔を介して、吸引ノズル 3を真空採血管 1内に案内導入することとなる。

さらに、開孔パイプ 5はそれ自体を吸引ノズル 3と兼用してもよい。つまり、開孔パイプ 5の内部がノズルポンプ 3 1に連通しており、穿孔のために該開孔パイブ 5を栓体 2に刺し貫くと、そのまま、吸引ノズルとして使用するのである。いずれの場合においても、本発明による開孔用具を用いての開孔方法は、栓体 2を押し広げて貫通するのではなく、更には、ドリル状に回転穿孔するのでもなく、切削して打ち抜くのであり、貫通孔と開孔用具との間の摩擦が軽減され、押し広げて貫通させる場合に生じる、外周の摩擦による消しゴムのようなカスは発生せず、また、ドリル状に穿孔する場合に発生する細かなカス片も発生しない。本発明は、このように、中空の開孔パイプ 5や、中実の開孔棒 5 0が軟材料製栓体 2を通過して開孔する際に発生する切削片（抜きカス） aが、軟材料栓体 2 から離間して、単体となって真空採血管 1の内部に落下するのを阻止すべく、最も確実な方法として、真空採血管 1内にて、軟材料製栓体 2より垂下した状態で残るように構成したものである。この為の構成として、図 6の A · B · C · D · E · F · Gの如く、開孔パイプ 5や開孔棒 5 0を構成するのである。

開孔パイプ 5は、図 6の A · B · Cに示すように、円管でもよいし、 Dに示すように、角管でもよい。また、角管の場合には、四角管の他、三角管や五角管や六角管等でもよく、断面を多角形としたものであればよい。

図 6の A〜G の全実施例に示すように、本発明に係る開孔用具 (開孔パイプ 5 及び開孔棒 5 0 )は、先端外周部において、断面が鋭利で切削力の高い第一切削部 bを最先端に形成しており、また、第一切削部 bに比べて断面が鋭利でなく切削力の低い第二切削部 cを形成している。

このうち、 A〜Dは、開孔用具（開孔パイプ 5 ) の進退方向において、第二切削部 cを第一切削部 bよりも後退した位置に形成したものである。即ち、開孔パイブ 5の最先端に第一切削部 bが外周上に形成されていて、該第一切削部から開孔パイプ 5の進退方向後方に向けて、切込みや凹みを設け、該第一切削部 bに対して段差状の第二切削部 cを形成しているのである。

Aの第二切削部 cは、 U字状、 Bの第二切削部 cは、四角状、 Cの第二切削部 cは、 V字状の切り欠きにより形成されている。第二切削部 cの形状は、これに限らず、様々な形状が考えられる。また、 Dの、角管状の開孔パイプ 5の実施例においても、第二切削部 cの形状は、図示のような U字状に限らず、 Bや Cに示すような形状のものでもよい。

A〜D に示すような開孔パイプ 5 にて栓体 2 を穿孔する場合、まず最先端の第一切削部 bが栓体 2 に当接し、更に開孔パイプ 5 を押し進めることで、該第一切削部 bが栓体 2 に食い込んでゆき、その後に第二切削部 cが栓体 2 に当接し、食い込んでいく。即ち、第二切削部 cによる栓体 2の切削が第一切削部 bによる栓体 2の切削よりも遅れるようにしてあり、このような第一切削部 bによる切削と第二切削部 cによる切削との間の時間差により、該第一切削部 bが丁度栓体 2を貫通した時に、第二切削部 cがまだ栓体 2内に残っているという結果を生じ、このこと力開孔パイプ 5による栓体 2の打ち抜き後に、抜きカス aが栓体 2に繋がったままの状態で残るという作用をもたらす。

また、開孔パイプ 5は、最先端の第一切削部 bに向かうほどに薄くなつて、該第一切削部 bの鋭利な断面を確保している。逆に、該最先端よりも開孔パイプ 5 の進退方向に位置する第二切削部 cは、該最先端よりも肉厚のある部分に形成されているため、切削力が低くなつている。

図 7は、このうち、 Bの実施例における開孔パイプ 5の先端部を示すものであり、図 8 ( 1 ) 〜（5 ) は、この実施例 Bによる開孔パイプ 5を用いての栓体 2 の開孔過程を示している。この開孔過程と該過程による抜きカス aの出来具合について説明する。

まず、図 8 ( 1 ) に示すように、開孔パイプ 5の先端を栓体 2に近づけると、最初に、最先端に位置する第一切削部 bが栓体 2に当接し、更に開孔パイプ 2を押し進めると、栓体 2に第一切削部 bが食い込み、略円柱状に栓体 2を切削していく。また、第二切削部 cも、第一切削部 bに遅れて、栓体 2内に食い込んでいく。第二切削部 cは、第一切削部 bよりも切削力が劣るものの、第一切削部が栓体 2内を推進していく過程においては、該第二切削部 cが当接している栓体 2 の部分に逃げる余地がないので、該第二切削部 cの圧力が有効に栓体 2内にかかり、第二切削部 cによっても栓体 2が切削されてゆく。

図 8 ( 2 ) は、第一切削部 bが栓体 2を切削し終えた瞬間を示しており、この時、第二切削部 cは、まだ栓体 2内にとどまつており、切削をし終えていない。この状態から、図 8 ( 3 ) · ( 4 ) の如く、更に開孔パイプ 5を押し進め、第一切削部 bが栓体 2から真空採血管 1内へと突出していく過程においては、第二切削部 cの推進圧に対し、抜きカス aに、開孔パイプ 5内から真空採血管 1内へと逃げる余地が生じる。加えて、第二切削部 cの切削力が弱く、栓体 2に食い込んでいくことができない。従って、図 8 ( 2 ) 〜（4 ) の如く開孔パイプ 5を押し進めていく過程において、第二切削部 cは、栓体 2に食い込んでこれを切削することができず、開孔パイプ 5内に残る略円柱状の抜きカス aを外部に押し出していくにすぎない。

やがて、該第二切削部 cによる押し出しにより、図 8 ( 5 ) の如く、抜きカス aが完全に開孔パイプ 5より抜け、真空採血管 1内にて、栓体 2より垂下する状態になって、栓体 2に結合したまま残るのである。

この状態から、図 5に示すように、開孔パイプ 5を栓体 2内に残したままにして、該開孔パイプ 5を介して、吸引パイプ 3を真空採血管 1内に導入してもよいし、図 8 ( 5 ) に示すように、開孔パイプ 5を引き戻して栓体 2より抜き取り、残った栓体 2内の貫通孔を介して、吸引パイプ 3を揷通してもよい。更には、開孔後に該開孔パイプ 5を該栓体 2内に残して、そのまま吸引ノズル 3として用いることも考えられる。いずれにしても、該栓体 2より垂下する抜きカス aが吸引パイプ 3の吸引力により引きちぎられて吸引パイプ 3に吸引されることはなく、前述の如き分析槽 2 4や洗浄槽 2 5、また、開閉電磁弁 9 · 2 6 · 3 2における不具合を発生させることはない。

なお、真空採血管 1も栓体 2も、この分析装置により検体をサンプリングされた後は、残った血液 4を熱処理して、血液中の病原菌等を死滅させた上で、医療廃棄物として焼却処分されるので、栓体 2の下面に切削片である抜きカス aが残つた状態でも、何の不具合も発生しないのである。

また、本発明の全自動グルコース測定装置の前段に、全自動グリコへモグロビン測定装置を配置し、両装置をブリッジ接続した状態で、 2つの分析項目を同時に分析する場合もある。この場合には、まず全自動グリコヘモグロビン測定装置の為に、栓体 2に開孔パイプ 5により孔が開孔され、次に全自動グルコース測定装置に真空採血管 1が移動して、この全自動グルコース測定装置の開孔パイプ 5 により、再度、栓体 2が開孔される。このような二箇所の開孔状態を発生させる場合においても、両装置の開孔パイプ 5を、本発明の構造としておくことで、それぞれの開孔による抜きカス aが栓体 2より分離することなく、該栓体 2より垂下されたまま残る。

更に、通常は、全自動グルコース測定装置と全自動グリコヘモグロビン測定装置の両ノズルュニット 1 9に共通のサンプル供給部 1 1にて真空採血管 1を供給する場合、通常、サンプル供給部 1 1のラックを揺動させる等して、両ノズルュニット 1 9の開孔パイプ 5に対する栓体 2の位置をずらせ、前段の開孔パイプ 5 が開けた貫通孔に後段の開孔パイプ 5が挿通されるということを回避する。しかし、仮に両開孔パイプ 5に対する栓体 2の位置が同一になるとしても、前段の開孔パイプ 5による開孔の結果で栓体 2から垂下した抜きカス aに後段の開孔パイプ 5の第一切削部 bが当接することがないので、後段の開孔パイプ 5が該抜き力ス aを栓体 2から分離してしまうという不具合は発生しない。また、確実に後段の開孔パイプ 5による抜きカスの分離を回避しょうとするならば、両開孔パイプ 5の第二切削部 cが栓体 2に対して当接する部分を共通にしておけばよい。ここで、また、図 6の開孔用具の各実施例の説明に戻る。

実施例 Dによる角管により構成される開孔パイプ 5は、先端を斜め状に力ットし、更には、該角管の角部を最先端に配置して、第一切削部 bとすることで、該第一切削部 bを更に鋭利なものとして、切削力を高めている。また、円管にてできている A〜Cの開孔パイプ 5も、同様にして先端を斜めにカットしてもよい。この場合に、刺し通し方向において該先端縁の前方部分を第一切削部 bとし、後方部分を第二前作部 cとすればよく、更には、該後方部分を実施例 Dの如く切り欠いて、該第二切削部 cとしてもよい。

また、図 6の実施例 Eにおいては、該第一切削部 bとともに、第二切削部 cも開孔パイプ 5の最先端外周上に形成している。即ち、開孔パイプ 5の進退方向において同一位置に第一切削部 bと第二切削部 cとが形成されており、栓体 2に対しての食い込み時間や深さに差を設けていない。第一切削部 bが滑面状である一位で、第二切削部 cの表面には凹凸を設ける等して、第一切削部 bよりも第二切削部 cの切削力が低いものとしている。

この実施例 Eの開孔パイプ 5による栓体 2の開孔時においても、実際には、第二切削部 cが第一切削部 bに比べて栓体 2に食い込みにくいために、図 8 ( 2 ) の如く第一切削部 bが栓体 2を抜け切った瞬間においては、第二切削部 cはまだ栓体 2を切削し切れておらず、以後、更に開孔パイプ 5を押し進めても、第二切削部 cは、栓体 2に食い込むことができず、図 8 ( 3 ) 〜（4 ) に示すように、開孔パイプ 5内に残る抜きカス aを外部に押し出すのみである。従って、前述のように第一切削部 bよりも進退方向で後方に第二切削部 cを形成した構成の A〜 C等の如き開孔パイプ 5と同様に、最終的には図 8 ( 5 ) に示すように、栓体 2 より抜きカス aを垂下した状態で残すのである。

図 6の実施例 Fは、中実状の開孔棒 5 0であって、その先端外周に沿って第一切削部 bを形成し、該先端の一部を切り欠いて、段差状の第二切削部 cを形成している。このような中実状の開孔棒 5 0による栓体 2の開孔時においても、第一切削部 bが栓体 2を抜き切った瞬間には、第二切削部 cが栓体 2を切削し切れないまま残っており、同様に、栓体 2より抜きカス aが垂下したまま残るという作用をもたらすことができる。

また、このような中実状の開孔棒 5 0において、第二切削部 cの形状は、 A〜 Cの如く開孔パイプ 5にて実施されたように、様々な形状にしてよいし、或いは第二切削部 cを、実施例 Eに示すように、第一切削部 bと同じく、開孔棒 5 0の最先端に形成してもよい。また、開孔棒 5 0自体を、丸棒にしても、角棒（断面が四角形状でも他の多角形状でもよい。）にしてもよい。更に、図 6の実施例 Fに示す如く、開孔用具に、第二切削部 cを複数箇所設けてもよい。実施例 Fは、開孔パイプ 5に実施例 Cで示す V字状の第二切削部 cを二つ形成しているものを示しているが、第二切削部 cの形状はどのようでもよいし、実施例 Eのように、第一切削部 bと同じく、開孔用具の最先端に第二切削部 cを形成してもよい。また、第二切削部 cの数も二つに限られない。更には、中実状の開孔棒 5 0においても、第二切削部 cを複数形成してもよい。

なお、図 6の実施例 A〜Dは、第一切削部 bと第二切削部 cとの切削時間差と、両部間での切削力の差との相乗作用により、抜きカス aを栓体 2に付着したまま残すようにしてあるが、第二切削部 cの断面を第一切削部 bの断面と同じような鋭利な断面にして、同等の切削力を有するものとしてもよい。この場合は、第一切削部 bを第一切削部、第二切削部 cを第二切削部とし、第一 ·第二切削部の切削時間差のみの作用で、抜きカス bの栓体 2からの分離を避けるものとする。また、この場合には、第一切削部が栓体 2を切削し切って、第二切削部がまだ栓体 2内に残っている状態から、切削部材を真空採血管 1と反対の方向（図 8の上方）に引き抜けば、該第二切削部により抜きカス aを切断して栓体 2から分離してしまうということはない。産業上の利用可能性

以上は、真空採血管に施したゴム等の軟材料よりなる栓体の開孔に本発明を利用した推奨例であるが、本発明は、その他の医療用検体試料容器、例えば採尿管にも適用することができ、栓体から発生する切削片の処理用メンテナンスを必要とせずに便利で、かつ、高い分析精度を確保した分析装置の提供に貢献できる。また、例えば、飲料やその他の液体を収容するペットボトルやラミネートチューブゃ紙パック等の容器のキャップや蓋やゴム栓等に吸引用チューブを挿入するための貫通孔を開孔する場合にも用いることができる。その他、このような開孔を必要とする様々な用途に活用できるのである。

Claims

請求の範囲

1 . 軟材料を切削しながら開孔用具にて刺し貫くことにより軟材料を開孔する方法であって、開孔後の軟材料に切削片を結合した状態で残すことを特徴とする軟材料の開孔方法。

2 . 前記開孔用具には第一切削部と第二切削部とが具備されていて、該開孔用具を軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すことにより、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残すことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の軟材料の開孔方法。

3 . 開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後に形成される該栓体の孔に、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを挿通することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の軟材料の開孔方法。

4 . 前記開孔用具を筒体としており、その前記第一切削部が軟材料を貫通した瞬間において、該筒状の開孔用具内に切削片を残し、更に該第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進めることにより、該第二切削部にて、該切削片を該開孔用具内より排除し、該開孔用具にて開孔した孔の外部にて該切削片が該軟材料に結合した状態とすることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の軟材料の開孔方法。

5 . 開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後、前記筒状の開孔用具を該栓体内に残し、該開孔用具内の孔を介して、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを揷通することを特徴する請求の範囲第 4項記載の軟材料の開孔方法。

6 . 開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、前記筒状の開孔用具は、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルとして兼用されるものであって、開孔後、該開孔用具を該栓体内に残し、吸引ノズルとして使用することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の軟材料の開孔方法。

7 . 軟材料を切削しながら刺し貫くことにより軟材料を開孔する用具であって、開孔後の軟材料に切削片が結合した状態で残るように構成されていることを特徴とする軟材料の開孔用具。

8 . 第一切削部と第二切削部とが具備されていて、軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すことにより、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残すことを特徴とする請求の範囲第 7項記載の軟材料の開孔用具。

9 . 前記第二切削部を複数箇所具備していることを特徴とする請求の範囲第 8項記載の軟材料の開孔用具。

1 0 . 前記第一切削部は鋭利な断面を有するものとし、前記第二切削部は該第一切削部よりも切削力の低い形状としていることを特徴とする請求の範囲第 8項または第 9項記載の軟材料の開孔用具。

1 1 . 先端を開口する筒体よりなっており、その先端開口縁に前記第一切削部を形成していることを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の軟材料の開孔用具。

1 2 . 前記第一切削部が軟材料を貫通した後、更に該軟材料内に残る切削力の低い前記第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進め、該第二切削部により、該開孔用具内より切削片を押し出し排除することにより、該軟材料を開孔することを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の軟材料の開孔用具。

1 3 . 試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するのに用いられ、開孔後、該栓体内に残されて、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルを挿通する案内部材として用いられることを特徴とする請求の範囲第 1 2項記載の軟材料の開孔用具。

1 4 . 試料採取管を密閉する軟材料製の栓体を開孔するのに用いられ、開孔後、該栓体内に残されて、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルとして用いられることを特徴とする請求の範囲第 1 2項記載の軟材料の開孔用具。

1 5 . 前記第一切削部と前記第二切削部とを刺し通し方向において略等しい位置に配置していることを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の軟材料の開孔用具。

1 6 . 前記第一切削部の表面を滑面とし、前記第二切削部の表面を不連続面としていることを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の軟材料の開孔用具。

1 7 . 筒体または中実状の棒体よりなり、その先端外周縁に前記第一切削部及,び第二切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第 1 5項または第 1 6項記載の軟材料の開孔用具。

1 8 . 刺し通し方向において前記第一切削部よりも後退した位置に前記第二切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第 8項、第 9項、または第 1 0項記載の軟材料の開孔用具。

1 9 . 前記第二切削部は、前記第一切削部を刺し通し方向の後方側に切り欠いて形成した凹部または切込みであることを特徴とする請求の範囲第 1 8項記載の軟材料の開孔用具。

2 0 . 筒体または中実状の棒体よりなり、その先端外周縁に前記第一切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第 1 8項または第 1 9項記載の軟材料の開孔用具。

2 1 . 筒体または中実状の棒体よりなり、その先端が軸芯の直交面に対し傾斜しており、該傾斜先端の外周縁のうち、刺し通し方向の前方部分に前記第一切削部を、後方部分に前記第二切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第 2 0 項記載の軟材料の開孔用具。

2 2 . 試料採取管内に封入されている試料を吸引するための吸引ノズルを該試料採取管に導入すべく、該試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するために用いられることを特徴とする請求の範囲第 7項記載の軟材料の開孔用具。

2 3 . 前記試料採取管を医療用検体の採取管としており、医療用検査装置に用いられることを特徴とする請求の範囲第 2 2項記載の軟材料の開孔用具。

2 4 . 前記医療用検体の採取管を真空採血管とし、該医療用検査装置を血液分析装置とすることを特徴とする請求の範囲第 2 3項記載の軟材料の開孔用具。