WO2015122323A1 - 医療用針および穿刺具 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a medical needle for puncturing a living body and a puncture device including the same.
- the medical needle disclosed in Patent Document 1 has an enlarged region and a reduced region so that the cross-sectional area increases and decreases with a predetermined regularity according to the distance from the tip, and the most advanced enlarged region Since the frictional force that increases with the surrounding cells by entering the living body is reduced by the subsequent passage of the reduced region, damage to the surrounding cells can be prevented and pain can be alleviated.
- an object of the present invention is to provide a medical needle and a puncture device that can puncture a living body reliably while alleviating pain given to the living body during puncturing.
- the object of the present invention is a medical needle provided with flat puncture portions whose front and back surfaces are parallel to each other, and the puncture portion includes a pair of side inclined portions provided at the distal ends of both side surfaces, And a pair of the side inclined portions and the surface inclined portions each extend while being inclined with respect to the puncture direction so as to be tapered, and the pair of the side inclined portions.
- the tip of the surface inclined portion is joined to a cutting edge portion formed by joining the tip of the portion, and a pair of the side inclined portion and a part of the surface inclined portion are cut on the surface of the puncture portion. This is achieved by a medical needle in which a groove is formed so as to lack.
- the pair of side inclined portions are preferably formed in a planar shape that is substantially orthogonal to the front and back surfaces of the puncture portion.
- a through-hole penetrating the back surface side of the puncture portion is formed on the bottom surface of the groove portion.
- the groove portion preferably extends along the puncturing direction, and is preferably formed so that the width increases from the bottom surface to the surface.
- a puncture device including the above-described medical needle and a casing that accommodates the medical needle so as to be advanced.
- the present invention it is possible to provide a medical needle and a puncture device that can reliably puncture a living body while alleviating pain given to the living body during puncturing.
- FIG. 1 It is a perspective view of the surface side of the medical needle which concerns on one Embodiment of this invention. It is a perspective view of the back surface side of the medical needle shown in FIG. It is a principal part top view of the medical needle shown in FIG. It is a front view of the medical needle shown in FIG. It is a perspective view of the medical needle which concerns on other embodiment of this invention. It is a perspective view of the medical needle which concerns on other embodiment of this invention. It is a perspective view of the medical needle which concerns on other embodiment of this invention. It is a perspective view of the medical needle which concerns on other embodiment of this invention. It is a perspective view of the medical needle which concerns on other embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows an example of a puncture tool provided with the medical needle shown in FIG.
- FIG. 1 It is sectional drawing for demonstrating the action
- FIG. 1 is a perspective view of the front side of a medical needle according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a perspective view of the back side of the medical needle.
- the medical needle 1 includes a puncture unit 10 that punctures a living body and a holding unit 20 connected to the rear end side of the puncture unit 10, and has a plate shape as a whole. Is formed.
- FIG. 3 is a plan view showing a puncture portion 10 which is a main part of the medical needle shown in FIG.
- FIG. 4 is a front view of the medical needle shown in FIG.
- the puncture portion 10 is formed in a flat shape, and has a pair of plane portions 11 and 12 whose front and back surfaces are parallel to each other, and a cross section perpendicular to the puncture direction has a trapezoidal shape. Is formed.
- the cross-sectional shape of the puncture unit 10 is not only a trapezoidal shape, but also a rectangular shape or a polygonal shape, a circular shape or an elliptical outer peripheral surface, and the like, which are notched in an axial direction so as to form parallel flat portions. Can be illustrated.
- Saw-shaped irregularities 13 and 13 are formed on both side surfaces of the puncture unit 10 to facilitate entry of the puncture unit 10 into the living body after puncture.
- the width of the puncture unit 10 is substantially constant throughout the puncture direction in the present embodiment, but the puncture unit 10 may be formed so as to gradually widen toward the rear. Alternatively, the puncture unit 10 may be formed so as to narrow toward the rear (so that the width is narrowed), and is particularly suitable for applications in which it is desired to maintain the penetration state of the puncture unit 10 into the living body. .
- the living body into which the puncture unit 10 enters includes, for example, cells, tissues, organs, digestive tracts, blood vessels, nerves, skin, muscles, eyes, and the like.
- a pair of side inclined portions 14 and 14 extending at an inclination with respect to the puncturing direction are provided at the tips of both side surfaces of the puncturing portion 10 so that the puncturing portion 10 is tapered.
- the pair of side inclined portions 14, 14 are formed in a planar shape that is substantially orthogonal to the front and back surfaces (plane portions 11, 12) of the puncture portion 10.
- the front ends of the pair of side inclined portions 14 and 14 are joined via a linear blade edge portion 15 that is orthogonal to the front and back surfaces of the puncture portion 10 in a front view, and the strength of the blade edge portion 15 is ensured. Can be reliably punctured.
- a surface inclined portion 16 that extends inclined with respect to the puncture direction so that the puncture unit 10 is tapered.
- the surface inclined portion 16 is formed in a planar shape, and the tip is joined to the blade edge portion 15.
- the blade edge portion 15 is formed in a straight line perpendicular to the front and back surfaces of the puncture portion 10 in a front view, and the surface inclined portion 16 is joined to one end portion of the blade edge portion 15.
- the shape of the part 15 is not particularly limited.
- the blade edge portion 15 may extend linearly or curvedly along the front and back surfaces of the puncture portion 10 in a front view, and the tip of the surface inclined portion 16 may be joined to the entire blade edge portion 15. . Further, the tip of the pair of side inclined portions 14 and 14 and the surface inclined portion 16 may be substantially joined at the cutting edge portion 15 at one point.
- a groove portion 17 is formed on the surface side of the puncture portion 10.
- the groove portion 17 is formed so as to extend along the puncturing direction, and is formed such that the tip side cuts out a part of the pair of side surface inclined portions 14 and 14 and the surface inclined portion 16.
- the rear end side of the groove 16 is closed by a side wall.
- the bottom surface 17 a of the groove portion 17 is formed in parallel with the flat portions 11 and 12.
- the side wall of the groove portion 17 is tapered so that the width of the groove portion 17 increases from the bottom surface 17a toward the surface (plane 11).
- the groove portion 17 is preferably formed so as to straddle the pair of side surface inclined portions 14 and 14 and the surface inclined portion 16 while leaving the blade edge portion 15. In the present embodiment, as shown in FIG.
- the corners of the bottom surface 17 a of the groove portion 17 cut out the pair of side surface inclined portions 14 and 14, and the center portion of the groove portion 17 cut out the surface inclined portion 16.
- a groove portion 17 is formed. Although it is preferable that the groove portion 17 is single, a plurality of the side inclined portions 14 and 14 and the surface inclined portion 16 can be formed so as to be cut out individually.
- a through hole 18 is formed in the bottom surface 17 a of the groove portion 17 so as to penetrate the back surface side of the puncture portion 10.
- the through-hole 18 is formed so as to expand in a tapered shape from the front surface (plane 11) side to the back surface (plane 12) side.
- the length of the puncture unit 10 is preferably such that the through hole 18 can reach a desired depth position in the living body (for example, about 0.2 to 300 mm).
- the single through hole 18 is single in this embodiment, a plurality of through holes 18 may be formed on the bottom surface 17a of the groove portion 17 along the puncture direction.
- the holding part 20 is formed so as not to penetrate into the living body and to spread widely from the rear end side of the puncturing part 10 so that the puncturing part 10 can be supported outside the living body. There is no particular limitation on the shape and size of the holding portion 20.
- the pair of side inclined portions 14 and 14 and the surface inclined portion 16 push open the puncture object. Since it is inserted, it is possible to reliably puncture the living body with the puncture unit 10. It is preferable that the pair of side inclined portions 14 and 14 have a planar shape that is substantially orthogonal to the front and back surfaces (planar portions 11 and 12) of the puncture unit 10, thereby reliably pushing the object to be punctured in the width direction. A puncture can be performed.
- the groove portion 17 is formed on the surface of the puncture portion 10 so as to cut out a part of each of the pair of side inclined portions 14 and 14 and the surface inclination portion 16, puncture associated with insertion of the puncture portion 10
- the increase in resistance can be suppressed and the pain given to the living body can be reduced.
- the bottom surface 17 a of the groove portion 17 crosses the surface inclined portion 16, and both side edges extend to the pair of side inclined portions 14, 14. The puncture resistance of the pair of side inclined portions 14 and 14 and the surface inclined portion 16 is reduced.
- the pair of side surface inclined portions 14 and 14 and the surface inclined portion 16 cut out by the groove portion 17 only have to remain at the periphery of the blade edge portion 15 to the extent that puncture can be reliably performed, and the shape, position, The size and the like are not particularly limited.
- the groove portion 17 and the through-hole 18 can be filled with a sample such as blood, body fluid, tissue, etc., by puncturing the skin of a living body and collected.
- a drug or the like to be administered into the living body can be preliminarily filled in the groove portion 17 and the through-hole 18 and punctured at a predetermined part of the living body, so that the administration can be administered pinpoint.
- the administered product and the sample to be collected may have various properties such as liquid, solid, semi-solid (gel), lyophilized, and nanoparticulate.
- the sizes of the groove portion 17 and the through hole 18 are not particularly limited, but those having an internal volume of about 0.001 ⁇ l to 1 ml can be exemplified.
- the area where the dose filled in the groove portion 17 is exposed on the surface side of the puncture portion 10 is the amount of the dose filled in the through hole 18 of the puncture portion 10. It becomes larger than the area exposed on the back side. Therefore, when the puncture unit 10 is punctured in the living body and receives a uniform pressure from the outside, a difference in force that the administration receives from the front and back surfaces of the puncture unit 10 occurs, and the administration filled in the groove portion 17 penetrates. It passes through the hole 18 and is easily released from the back side of the puncture unit 10.
- the width of the groove portion 17 and the cross-sectional area of the through-hole 18 may be constant in the thickness direction of the puncture portion 10, but are formed so as to expand in a tapered shape from the inside toward the front surface or the back surface as in this embodiment. Is preferred. According to this configuration, the contact area between the inner wall of the groove portion 17 and the through-hole 18 and the dose or the sample can be increased, and the dose or sample is held inside the groove portion 17 and the through-hole 18. It is possible to facilitate the administration of the administration and the collection of the sample. Such an effect of increasing the contact area is particularly remarkable when the groove portion 17 and the through hole 18 are very small (for example, the internal volume is 100 nL or less).
- the puncture and extraction of the puncture unit 10 can be performed by holding the holding unit 20 with an instrument or hand.
- the extraction of the puncture unit 10 may be performed instantaneously immediately after the puncture when only puncturing is intended.
- the puncture unit 10 may be extracted after the puncture unit 10 is left in the living body for a predetermined time according to the type of drug or the administration method. Good. As a result, an accurate amount of drug can be released into the living body, or a sample to be collected can be collected in a necessary amount and measured.
- the puncture unit 10 can be made of a biocompatible material.
- the biocompatible material include a polymer, a biopolymer, a protein, and a biocompatible inorganic material.
- polystyrene resin polystyrene resin
- polyvinyl chloride polyethylene glycol, parylene, polyethylene, polypropylene, silicone, polyisoprene, polymethyl methacrylate, fluororesin, polyetherimide , Polyethylene oxide, polyethylene terephthalate, polyethylene succinate, polybutylene terephthalate, polybutylene succinate, polybutylene succinate carbonate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyformaldehyde, polyanhydride, polyamide (6 nylon, 66 nylon), polybutadiene, poly Vinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyester amide, polymethacrylate , Polyacrylonitrile, polysulfone, polyethersulfone, ABS resin, polycarbonate, polyurethane (polyether urethane, polyester urethane, polyether urethane urea), polyvinylidene chloride
- biopolymer examples include cellulose, starch, chitin / chitosan, agar, carrageenan, alginic acid, agarose, bull run, mannan, curdlan, xanthan gum, gellan gum, pectin, xyloglucan, guar gum, lignin, oligosaccharide, hyaluronic acid, Contains schizophyllan, lentinan, etc.
- Proteins include collagen, gelatin, keratin, fibroin, glue, sericin, vegetable protein, milk protein, orchid protein, synthetic protein, heparin, nucleic acid, sugar, candy, glucose, maltose Sucrose, mannose, monosaccharides, polysaccharides, and polymer alloys thereof.
- biocompatible inorganic materials include ceramics such as glass, nanocomposite ceramics, Al 2 O 3 / ZrO 2 composite ceramics, Si 3 N 4 nanocomposites, hydroxide apatite, calcium carbonate, carbon, graphite ( Nanografiber), carbon nanotube (CNT), fullerene composite material, hydroxyapatite-polymer composite material, cobalt chromium alloy, stainless steel, titanium, titanium alloy and the like.
- ceramics such as glass, nanocomposite ceramics, Al 2 O 3 / ZrO 2 composite ceramics, Si 3 N 4 nanocomposites, hydroxide apatite, calcium carbonate, carbon, graphite ( Nanografiber), carbon nanotube (CNT), fullerene composite material, hydroxyapatite-polymer composite material, cobalt chromium alloy, stainless steel, titanium, titanium alloy and the like.
- biodegradable polymers including polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactone, collagen, starch, hyaluronic acid, alginic acid, chitin, chitosan, cellulose, gelatin and the like, and these compounds It is preferable to use a biodegradable material selected from: This is because it is decomposed by placing it in an environment in the presence of microorganisms, so that disposal after use is easy.
- a material selected from polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactone, polydioxanone, and copolymers thereof Since it has a suitable affinity for biological composition liquids such as blood and body fluids, it is easy not only to store the biological composition liquid in the groove 17 and the through-hole 18 but also to suppress excessive adsorption of components in the biological composition liquid. Because.
- the entire surface is subjected to a biocompatibility improvement treatment, and in particular, the living body is formed on the inner wall surfaces of the groove portion 17 and the through hole 18. It is preferable to perform a compatibility improvement process.
- This biocompatibility improvement treatment is to modify the surface in contact with the biological composition liquid, or to adjust the affinity with the biological composition liquid by attaching a surface treatment agent, or to adjust the components in the biological composition liquid. It is a surface treatment that makes it easy to suppress adsorption.
- the biocompatibility improving treatment for adjusting the affinity with the biological composition liquid is performed by attaching a drug such as polyethylene glycol, sodium hydroxide, citric acid, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polysorbate, Poloxamer, silicone, etc. This can be done by immobilizing.
- a drug such as polyethylene glycol, sodium hydroxide, citric acid, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polysorbate, Poloxamer, silicone, etc. This can be done by immobilizing.
- the biocompatibility improving treatment for easily suppressing the adsorption of components in the biological composition liquid is, for example, heparin, phosphoric acid, polyethylene glycol, sodium hydroxide, citric acid, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polysorbate, This can be done by attaching and immobilizing a drug such as Poloxamer or silicone.
- the affinity with the biological composition liquid can be evaluated by, for example, the size of the contact angle. If the affinity selected appropriately is ensured by this, the groove portion 17 and the through-hole 18 are obtained.
- the biological composition liquid can be easily accommodated inside. On the other hand, it is preferable to suppress the adsorption of components in the biological composition liquid as much as possible, and it is possible to appropriately attach the component within a range that does not impair the affinity with the biological composition liquid.
- the holding unit 20 can be made of a material different from the material of the puncture unit 10, but it is preferable that the holding unit 20 is made of the same material as that of the puncture unit 10.
- the puncture unit 10 and the holding unit 20 can be integrally formed of the above-described materials using a mold composed of an upper mold and a lower mold.
- the groove portion 17 and the through hole 18 of the puncture portion 10 can be formed by, for example, injection molding using an upper mold and a lower mold each having a corresponding protruding portion. Such a forming method is particularly effective when the capacity of the groove portion 17 and the through hole 18 is very small (for example, 100 nL (nanoliter) or less). However, depending on the size of the groove portion 17 and the through hole 18, the groove portion 17 and the through hole 18 can be formed by laser processing or cutting for fine processing such as excimer laser or femtosecond laser.
- the aspect of this invention is not limited to the said embodiment.
- the through hole 18 is formed in the bottom surface 17a of the groove portion 17, but a configuration without the through hole 18 as shown in FIG. 5 is also possible.
- the structure shown in FIG. 5 can also alleviate the pain given to the living body while reliably puncturing the living body, and can collect the sample and administer the administration using the groove portion 17. .
- FIG. 5 the same components as those in FIG. 1 and the like are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted (the same applies to the following drawings).
- a biological composition liquid such as blood collected in the groove portion 17 by puncture of the puncture portion 10 by forming a flow path 22 communicating with the groove portion 17 on the surface side of the holding portion 20.
- the proximal end side of the flow path 22 communicates with a storage section 24 formed by branching the flow path 22 into a plurality of parts, and the biological composition liquid can be stored in the storage section 24 to perform measurement, analysis, or the like. it can.
- the flow path 22 can also be formed so as to guide the biological composition liquid to the outside of the holding unit 20.
- the holding unit 20 is configured to hold a single puncture unit 10.
- the holding unit 20 is configured to hold a plurality of puncture units 10. It is also possible. According to this configuration, since the plurality of puncture units 10 can respectively collect a sample and administer a dose, it is particularly effective when the amount of the sample or the dose is large.
- Each puncture portion 10 has the same size and shape in FIG. 7, but the length in the puncture direction, the size of the groove portion, and the like may be different from each other. For example, by changing the length of each puncture unit 10 in the puncture direction, administration of the administration or collection of the sample is performed at different sites in the body in the depth direction such as intradermal, subcutaneous, or intramuscular.
- the administration can be made different by the puncture unit 10.
- the medical needle 1 of each of the above embodiments can be used alone.
- the medical needle of the present invention can be used as a puncture device accommodated in a casing so as to be able to advance.
- a puncture device in addition to an indwelling needle provided with the medical needle of each of the above embodiments as an inner needle inside a casing (outer needle) formed of a soft material, a puncture needle that is detachably attached to the puncture device body Examples thereof include a puncture device that can puncture alone without requiring a cartridge or a puncture device body.
- FIG. 8 is a perspective view showing an example of a configuration in which the medical needle 1 shown in FIG. 1 is housed in a casing and used as a puncture device.
- the medical needle 1 shown in FIG. 8 is fixed to the holding body 30 by integral molding or the like.
- the holding body 30 includes a main body 31 including the medical needle 1, a pair of arms 32 and 32 provided on both sides of the main body 31, and a rod 33 extending to the proximal end side of the main body 31.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a puncture device including the medical needle 1 shown in FIG.
- the puncture device 100 is configured such that a holding body 30 including a medical needle 1 is housed in a casing including an inner casing 110 and an outer casing 120 so as to be able to advance and retreat.
- the inner casing 110 includes a contact portion 112 that comes into contact with the surface of the living tissue at the tip of the main body 111, and the inner casing 110 is configured to protrude toward the tip of the outer casing 120. 120.
- a protruding port 113 for protruding the puncture portion of the medical needle 1 is formed in the center of the contact portion 112.
- a coil spring 40 is inserted through the rod 33 of the holding body 30.
- the puncture device 100 pushinges the inner casing 110 against the outer casing 120 in the direction of arrow A against the spring force of the coil spring 40.
- the inner casing 110 moves rearward together with the holding body 30, and the spring force of the coil spring 40 is gradually accumulated.
- the rear end sides of the pair of arms 32, 32 of the holding body 30 are curved inward so as to narrow the distance between each other, and the engagement between the engaging portion 115 and the arm 32 is released.
- the holding body 30 moves vigorously in the direction indicated by the arrow B as shown in FIG. 10B by the spring force accumulated in the coil spring 40. Then, the puncture unit 10 projects from the projecting port 113 and puncture is performed. Thereafter, when the length of the coil spring 40 returns to the natural length, the holding body 30 moves in the direction indicated by arrow C as shown in FIG. 10C, and the medical needle 1 is accommodated inside the inner casing 110. Is done.
- the puncture device 100 described above can be used as a lancet that punctures a desired depth of a living tissue with the medical needle 1 and collects a body fluid such as blood, or a drug at a desired depth of the living tissue. It can be used also for the use which administers administrations, such as. In this way, the puncture device 100 in which the medical needle 1 can be advanced and retracted in the casing (the inner casing 110 and the outer casing 120) is short-time at a desired depth position (for example, in the skin) like influenza vaccination. This is particularly effective when puncture is desired.
- the configuration of the puncture device 100 is not limited to the configuration in which the medical needle 1 can advance and retract within the casing, and the medical needle advances from the casing and is held at the puncture position (that is, the medical needle is removed from the casing). It may be configured not to evacuate after advancing.
- the medical needle of the present invention can be configured only from the puncture unit 10 without the holding unit. Since this medical needle penetrates into the living body as a whole, it is preferably formed of a biodegradable material, and is punctured in a state where the administration is filled in the groove portion 17 or the through-hole 18 and is left in the living body.
- the medical needle 1 can be decomposed in vivo to promote absorption of the administration. In this way, since the entire medical needle 1 enters the living body and can be placed, it is not necessary to collect the injection needle, so that the problem of medical disposal can be solved. (DDS).
- FIG. 11 and FIG. 12 show an example of an image observed internally by an X-ray CT apparatus (Xradia) after the medical needle 1 shown in FIG. 1 is formed by injection molding.
- the width of the puncture portion is as small as 900 ⁇ m or less, but the configuration of the puncture portion 10 (particularly, the shape and arrangement of the side inclined portion, the surface inclined portion and the groove portion) is as desired. confirmed.
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Abstract
表裏面が互いに平行な偏平状の穿刺部10を備える医療用針1であって、穿刺部10は、両側面の先端にそれぞれ設けられた一対の側面傾斜部14,14と、表面の先端に設けられた表面傾斜部16とを備えており、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16は、先細になるようにそれぞれ穿刺方向に対して傾斜して延びており、一対の側面傾斜部14,14の先端が接合して形成される刃先部15に、表面傾斜部16の先端が接合されており、穿刺部10の表面には、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16の一部を切り欠くようにして溝部17が形成されている。
Description
本発明は、生体に穿刺する医療用針およびこれを備える穿刺具に関する。
人体などの生体に穿刺する医療用針については、穿刺時の痛みを軽減するための構成が従来から検討されている。例えば、特許文献1に開示された医療用針は、断面積が先端部からの距離に応じて所定の規則性をもって増減するように拡大領域および縮小領域を有しており、最先端の拡大領域が生体内に侵入することにより周辺細胞との間で増大する摩擦力が、その後に縮小領域が通過することにより低減されるため、周辺細胞の損傷を防止して痛みを緩和することができる。
ところが、上記従来の医療用針は、最先端の拡大領域が生体内に侵入する際の穿刺抵抗が大きいため、穿刺直後における痛みを緩和する上で更に改良の余地があった。
そこで、本発明は、穿刺時に生体に与える痛みを緩和しつつ、生体を確実に穿刺することができる医療用針および穿刺具の提供を目的とする。
本発明の前記目的は、表裏面が互いに平行な偏平状の穿刺部を備える医療用針であって、前記穿刺部は、両側面の先端にそれぞれ設けられた一対の側面傾斜部と、表面の先端に設けられた表面傾斜部とを備えており、一対の前記側面傾斜部および前記表面傾斜部は、先細になるようにそれぞれ穿刺方向に対して傾斜して延びており、一対の前記側面傾斜部の先端が接合して形成される刃先部に、前記表面傾斜部の先端が接合されており、前記穿刺部の表面には、一対の前記側面傾斜部および前記表面傾斜部の一部を切り欠くようにして溝部が形成されている医療用針により達成される。
この医療用針において、一対の前記側面傾斜部は、前記穿刺部の表裏面と略直交する平面状に形成されていることが好ましい。
前記溝部の底面に、前記穿刺部の裏面側に貫通する貫通孔が形成されていることが好ましい。
前記溝部は、穿刺方向に沿って延びることが好ましく、底面から表面に向けて幅が広がるように形成されていることが好ましい。
前記穿刺部の後端側に連設された保持部を更に備えることが好ましく、前記保持部の表面側に、前記溝部に連通される流路が形成されていることが好ましい。
また、本発明の前記目的は、上述した医療用針と、前記医療用針を進出可能に収容するケーシングとを備える穿刺具により達成される。
本発明によれば、穿刺時に生体に与える痛みを緩和しつつ、生体を確実に穿刺することができる医療用針および穿刺具を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る医療用針の表面側の斜視図であり、図2は、この医療用針の裏面側の斜視図である。 図1および図2に示すように、医療用針1は、生体を穿刺する穿刺部10と、穿刺部10の後端側に連設された保持部20とを備えており、全体として板状に形成されている。
図3は、図1に示す医療用針の要部である穿刺部10を示す平面図である。図4は、図3に示す医療用針の正面図である。図1から図4に示すように、穿刺部10は、偏平状に形成されて、表裏面が互いに平行な一対の平面部11,12とされており、穿刺方向に垂直な断面が台形状に形成されている。穿刺部10の断面形状としては、台形状の他に、矩形状や多角形状の他、円形状または楕円形状の外周面を互いに平行な平面部を形成するように軸方向に切り欠いた形状等を例示することができる。穿刺部10の両側面には、鋸状の凹凸部13,13が形成されており、穿刺後の生体内への穿刺部10の侵入を容易にしている。
穿刺部10の幅は、本実施形態においては穿刺方向の全体にわたって略一定としているが、後方に向けて徐々に幅広となるように穿刺部10を形成してもよい。或いは、穿刺部10を後方に向けて幅狭となるように(幅が窄まるように)形成してもよく、生体内への穿刺部10の侵入状態を維持したい用途には特に好適である。穿刺部10が侵入する生体には、例えば、細胞、組織、臓器、消化管、血管、神経、皮膚、筋肉、眼、等が含まれる。
穿刺部10の両側面の先端には、穿刺部10が先細になるように、穿刺方向に対して傾斜して延びる一対の側面傾斜部14,14が設けられている。一対の側面傾斜部14,14は、穿刺部10の表裏面(平面部11,12)と略直交する平面状に形成されている。一対の側面傾斜部14,14の先端同士は、正面視で穿刺部10の表裏面と直交する直線状の刃先部15を介して接合されており、刃先部15の強度を確保して、生体への穿刺を確実に行うことができる。
穿刺部10の表面(平面部11)の先端には、穿刺部10が先細になるように、穿刺方向に対して傾斜して延びる表面傾斜部16が設けられている。表面傾斜部16は、平面状に形成されており、先端が刃先部15に接合されている。本実施形態において、刃先部15は、正面視において穿刺部10の表裏面に直交する直線状に形成されており、表面傾斜部16は、刃先部15の一端部に接合されているが、刃先部15の形状は特に限定されるものではない。例えば、刃先部15が、正面視において穿刺部10の表裏面に沿って直線状または曲線状に延びて、表面傾斜部16の先端が刃先部15の全体に接合される構成であってもよい。更に、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16の先端が、刃先部15において実質的に一点で接合された構成であってもよい。
穿刺部10の表面側には、溝部17が形成されている。溝部17は、穿刺方向に沿って延びるように形成されており、先端側が一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16の一部を切り欠くようにして形成されている。溝部16の後端側は、側壁により閉止されている。溝部17の底面17aは、平面部11,12と平行に形成されている。溝部17の幅が底面17aから表面(平面11)に向けて広がるように、溝部17の側壁はテーパ状に形成されている。溝部17は、刃先部15を残しつつ、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16にまたがるように形成されていることが好ましい。本実施形態においては、図4に示すように、溝部17の底面17aの角部が一対の側面傾斜部14,14をそれぞれ切り欠き、溝部17の中央部が表面傾斜部16を切り欠くように、溝部17が形成されている。溝部17は、単一であることが好ましいが、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16を個別に切り欠くように複数形成することも可能である。
溝部17の底面17aには、穿刺部10の裏面側に貫通する貫通孔18が形成されている。貫通孔18は、表面(平面11)側から裏面(平面12)側に向けてテーパ状に拡径されるように形成されている。穿刺部10の長さは、貫通孔18を生体内の所望の深さ位置に到達可能な程度(例えば、0.2~300mm程度)であることが好ましい。貫通孔18は、本実施形態では単一としているが、溝部17の底面17aに、穿刺方向に沿って複数形成してもよい。
保持部20は、生体内には侵入せず、生体外で穿刺部10を支持できるように、穿刺部10の後端側から大きく広がるように形成されている。保持部20の形状や大きさについては、特に限定はない。
上記の構成を備える医療用針1は、皮膚などの生体表面に刃先部15を押し当てて穿刺する際に、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16が被穿刺物を押し開きながら挿入されるので、生体への穿刺部10の穿刺を確実に行うことができる。一対の側面傾斜部14,14は、穿刺部10の表裏面(平面部11,12)と略直交する平面状であることが好ましく、これによって、被穿刺物を幅方向に確実に押し開いて穿刺を行うことができる。
また、穿刺部10の表面には、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16のそれぞれの一部を切り欠くように溝部17が形成されているため、穿刺部10の挿入に伴う穿刺抵抗の増大を抑制することができ、生体に与える痛みを軽減することができる。図4に正面図で示すように、本実施形態においては、溝部17の底面17aが表面傾斜部16を横断して両側縁部が一対の側面傾斜部14,14まで延びており、これによって、一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16の穿刺抵抗の低減が図られている。溝部17により切り欠かれた一対の側面傾斜部14,14および表面傾斜部16は、穿刺を確実に行える程度に刃先部15の周辺部が残存されていればよく、溝部17の形状、位置、大きさ等は特に限定されるものではない。
溝部17および貫通孔18には、生体の皮膚に穿刺して目的とする血液、体液、組織等の被採取物を充填し、採取することができる。或いは、生体内に投与する薬剤等の投与物を溝部17および貫通孔18に予め充填しておき、生体の所定の部位に穿刺して、投与物をピンポイントで投与することができる。投与物及び被採取物は、液状、固形状、半固形状(ゲル状)、凍結乾燥状、ナノ粒子状など種々の性状であってよい。溝部17および貫通孔18の大きさに特に制限はないが、それぞれ内容積が0.001μl~1ml程度のものを例示することができる。
溝部17および貫通孔18に投与物を予め充填した場合、溝部17に充填された投与物が穿刺部10の表面側に露出する面積は、貫通孔18に充填された投与物が穿刺部10の裏面側に露出する面積よりも大きくなる。したがって、穿刺部10が生体内に穿刺されて外部から均一な圧力を受けると、投与物が穿刺部10の表裏面から受ける力の差が生じて、溝部17に充填されていた投与物が貫通孔18を通過して、穿刺部10の裏面側から放出され易くなる。一方、溝部17および貫通孔18に被採取物を採取する際には、貫通孔18から被採取物が吸引されて、溝部17に充填され易くなる。このように、溝部17の底面17aに貫通孔18を形成することにより、投与物の投与や被採取物の採取を容易且つ確実に行うことができる。
溝部17の幅および貫通孔18の断面積は、穿刺部10の厚み方向に一定にしてもよいが、本実施形態のように内部から表面または裏面に向けてテーパ状に拡がるように形成することが好ましい。この構成によれば、溝部17および貫通孔18の内壁と投与物や被採取物との接触面積を増大させることができ、溝部17および貫通孔18の内部に投与物や被採取物を保持し易くすることができると共に、投与物の投与や被採取物の採取を容易に行うことができる。このような接触面積増大の効果は、溝部17および貫通孔18が微小(例えば、内容積が100nL以下)である場合に特に顕著である。
穿刺部10の穿刺及び抜き取りは、保持部20を器具や手で摘まんで行うことができる。穿刺部10の抜き取りは、単なる穿刺のみを目的とする場合には、穿刺直後に瞬間的に行ってもよい。一方、薬剤の投与や被採取物の採取を行う場合には、薬剤の種類や投与法などに応じて、穿刺部10を生体内に所定時間留置した後に、穿刺部10を抜き取るようにしてもよい。これにより、正確な量の薬剤を生体内に放出することができ、あるいは、被採取物を必要な量だけ採取して計測等を行うことができる。
穿刺部10は、生体適合性材料により作製することができる。生体適合性材料としては、例えば、高分子ポリマ、生体高分子、蛋白質、および生体適合性無機材料が含まれる。
高分子ポリマとしては、医療用に使用可能なものが好ましく使用可能であり、例えば、ポリ塩化ビニル,ポリエチレングリコール,パリレン,ポリエチレン,ポリプロピレン,シリコーン,ポリイソプレン,ポリメチルメタクリレート,フッ素樹脂,ポリエーテルイミド,ポリエチレンオキサイド,ポリエチレンテレフタレート,ポリエチレンサクシネート,ポリブチレンテレフタレート,ポリブチレンサクシネート,ポリブチレンサクシネートカーボネート,ポリフェニレンオキサイド,ポリフェニレンサルファイド,ポリホルムアルデヒド,ポリアンヒドリド,ポリアミド(6ナイロン、66ナイロン),ポリブタジエン,ポリ酢酸ビニル,ポリビニルアルコール,ポリビニルピロリドン,ポリエステルアミド,ポリメタクリル酸メチル,ポリアクリロニトリル,ポリサルホン,ポリエーテルサルホン,ABS樹脂,ポリカーボネート,ポリウレタン(ポリエーテルウレタン、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン尿素),ポリ塩化ビニリデン,ポリスチレン,ポリアセタール,ポリブタジエン,エチレン酢酸ビニル共重合体,エチレンビニルアルコール共重合体,エチレンプロピレン共重合体,ポリヒドロキシエチルメタクリレート,ポリヒイドロブチレート,ポリオルトエステル,ポリ乳酸,ポリグリコール,ポリカプロラクトン,ポリ乳酸共重合体,ポリグリコール酸・グリコール共重合体,ポリカプロノラクトン共重合体,ポリジオキサノン,パーフルオロエチレン-プロピレン共重合体,シアノアクリレート重合体,ポリブチルシアノアクリレート,ポリアリルエーテルケトン,エポキシ樹脂,ポリエステル樹脂,ポリイミド,フェノール樹脂、アクリル樹脂が挙げられる。
生体高分子としては、例えば、セルロース,でんぷん,キチン・キトサン,寒天,カラギーナン,アルギン酸,アガロース,ブルラン,マンナン,カードラン,キサンタンガム,ジェランガム,ペクチン,キシログルカン,グアーガム,リグニン,オリゴ糖,ヒアルロン酸,シゾフィラン,レンチナンなどが含まれ、蛋白質としてはコラーゲン,ゼラチン,ケラチン,フィブロイン,にかわ,セリシン,植物性蛋白質,牛乳蛋白質,ラン蛋白質,合成蛋白質,ヘパリン,核酸が含まれ、糖、あめ、ブドウ糖、麦芽糖、ショ糖、マントース、単糖類、多糖類およびこれらのポリマーアロイなどが挙げられる。
生体適合性無機材料としては、例えば、ガラス等のセラミック,ナノ複合化セラミック,Al2O3/ZrO2複合セラミックス,Si3N4系ナノ複合材料,水酸化アパタイト,炭酸カルシウム,カーボン,グラファイト(ナノグラファイバー),カーボンナノチューブ(CNT),フラーレン複合材料,ハイドロキシアパタイト・ポリマー複合材料,コバルトクロム合金,ステンレス、チタン、チタン合金などが挙げられる。
これらの生体適合性材料のうち、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、コラーゲン、でんぷん、ヒアルロン酸、アルギン酸、キチン、キトサン、セルロース、ゼラチンなどを含む生分解性ポリマ、およびこれらの化合物などから選択される生分解性材料を用いることが好適である。微生物存在下の環境に配置することで分解されるため、使用後の廃棄が容易だからである。
特に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリジオキサノン、およびこれらの共重合体から選択される材料を用いることが好適である。血液や体液等の生体組成液に対する適度な親和性があるため、溝部17および貫通孔18内に生体組成液を収容し易いだけでなく、生体組成液中の成分の過剰な吸着を抑制し易いからである。
また、このような生体適合性材料により作製された穿刺部10では、表面全体に生体適合性向上処理が施されているのが好適であり、特に、溝部17および貫通孔18の内壁面に生体適合性向上処理を施すことが好ましい。この生体適合性向上処理とは、生体組成液に接触する表面を改質したり、表面処理剤を付着させることにより、生体組成液との親和性を調整したり、生体組成液中の成分の吸着を抑制し易くする表面処理である。
生体組成液との親和性を調整するための生体適合性向上処理は、例えば、ポリエチレングリコール、水酸化ナトリウム、クエン酸、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリソルベート、Poloxamer、シリコーン等の薬剤を付着して固定化することで行うことができる。
また、生体組成液中の成分の吸着を抑制し易くするための生体適合性向上処理は、例えば、ヘパリン、燐酸、ポリエチレングリコール、水酸化ナトリウム、クエン酸、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリソルベート、Poloxamer、シリコーン等の薬剤を付着して固定化することで行うことができる。
特に限定されるものではないが、生体組成液との親和性は、例えば接触角の大きさにより評価することができ、これにより適宜選択された親和性を確保すれば、溝部17および貫通孔18内に生体組成液を収容し易くすることができる。一方、生体組成液中の成分の吸着は出来るだけ抑制されるのが好ましく、生体組成液との親和性を阻害しない範囲で適切に付着させることが可能である。
保持部20は、穿刺部10の材料と異なる材料から作製することも可能であるが、穿刺部10と同じ材料により一体的に作製することが好ましい。例えば、上述のような材料により、上型及び下型からなる成形型を用いて穿刺部10及び保持部20を一体に成形することが可能である。
穿刺部10の溝部17および貫通孔18は、例えば、対応する突状部位をそれぞれ備える上型および下型を用いた射出成形により、形成することができる。このような形成方法は、溝部17および貫通孔18の容量が微少(例えば、100nL(ナノリットル)以下)である場合に、特に有効である。但し、溝部17および貫通孔18の大きさによっては、エキシマレーザやフェムト秒レーザなど微細加工用のレーザ加工や切削加工等により溝部17および貫通孔18を形成することも可能である。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、溝部17の底面17aに貫通孔18を形成しているが、図5に示すように、貫通孔18を有しない構成にすることも可能である。図5に示す構成も、生体への穿刺を確実に行いつつ、生体に与える痛みを緩和することができると共に、溝部17を利用して被採取物の採取や投与物の投与を行うことができる。なお、図5において、図1等と同様の構成部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する(以下の図面においても同様)。
また、図6に示すように、保持部20の表面側に、溝部17に連通される流路22を形成することで、穿刺部10の穿刺により溝部17に採取される血液等の生体組成液を、毛細管現象により吸引することができる。流路22の基端側は、流路22を複数に分岐させることにより形成された収容部24と連通しており、収容部24に生体組成液を収容して測定や分析等を行うことができる。流路22は、生体組成液を保持部20の外部に案内するように形成することも可能である。
本実施形態においては、保持部20が単一の穿刺部10を保持するように構成しているが、図7に示すように、保持部20が複数の穿刺部10を保持するように構成することも可能である。この構成によれば、複数の穿刺部10がそれぞれ被採取物の採取や投与物の投与を行うことができるので、被採取物や投与物の量が多い場合に特に有効である。各穿刺部10は、図7においては同じ大きさ、形状としているが、穿刺方向の長さや溝部の大きさ等を互いに異ならせてもよい。例えば、各穿刺部10の穿刺方向の長さを異ならせることにより、皮内、皮下、筋肉内など生体内における深さ方向の異なる部位に対して、投与物の投与や被採取物の採取を行うことができる。複数の穿刺部10により投与物を投与する場合、穿刺部10によって投与物を異ならせることが可能である。また、一の穿刺部10により投与物を投与すると同時に、他の穿刺部10で被採取物を採取することが可能である。
上記各実施形態の医療用針1は、単独で使用することが可能である。あるいは、本発明の医療用針は、ケーシング内に進出可能に収容した穿刺具として使用することも可能である。穿刺具としては、軟質材料から形成されたケーシング(外針)の内部に、上記各実施形態の医療用針を内針として備える留置針の他、穿刺器具本体に着脱可能に装着される穿刺針カートリッジや、穿刺器具本体を要することなく単独で穿刺が可能な穿刺装置などを例示することができる。
図8は、図1に示す医療用針1を、ケーシング内に収容して穿刺具として使用する構成の一例を示す斜視図である。図8に示す医療用針1は、保持体30に一体成形等により固定されている。保持体30は、医療用針1を備える本体31と、本体31の両側に設けられた一対のアーム32,32と、本体31の基端側に延びるロッド33とを備えている。
図9は、図8に示す医療用針1を備える穿刺具の一例を示す断面図である。図9に示すように、穿刺具100は、内ケーシング110および外ケーシング120からなるケーシング内に、医療用針1を備える保持体30が進退可能に収容されて、構成されている。
内ケーシング110は、本体111の先端に生体組織の表面と当接する当接部112を備えており、この当接部112が外ケーシング120の先端側に突出するように、内ケーシング110が外ケーシング120に収容されている。当接部112の中央には、医療用針1の穿刺部を突出させる突出口113が形成されている。また、保持体30のロッド33には、コイルばね40が挿通されている。
上記の構成を備える穿刺具100は、図10(a)に示すように、外ケーシング120に対して内ケーシング110を、コイルばね40のばね力に抗して矢示A方向に押し込むことにより、内ケーシング110が保持体30と共に後方へ移動し、コイルばね40のばね力が徐々に蓄積される。これに伴い、保持体30の一対のアーム32,32の後端側が、互いの間隔を狭めるように内側に湾曲し、係合部115とアーム32との係合が解除される。
係合部115とアーム32との係合が解除されると、保持体30は、コイルばね40に蓄積されたばね力によって、図10(b)に示すように矢示B方向へと勢いよく移動し、穿刺部10が突出口113から突出して穿刺が行われる。この後、コイルばね40の長さが自然長に戻ることで、図10(c)に示すように保持体30が矢示C方向に移動し、医療用針1が内ケーシング110の内部に収容される。
上述した穿刺具100は、医療用針1により生体組織の所望の深さを穿刺して、血液などの体液を採取するランセットとして使用することができ、あるいは、生体組織の所望の深さに薬剤等の投与物を投与する用途にも使用することができる。このように、医療用針1がケーシング(内ケーシング110および外ケーシング120)内で進退可能な穿刺具100は、インフルエンザワクチン接種等のように、所望の深さ位置(例えば皮内)に短時間の穿刺を行いたい場合に特に効果的である。但し、穿刺具100の構成は、ケーシング内で医療用針1が進退可能な構成に限定されず、医療用針がケーシングから進出して穿刺位置で保持される(すなわち、医療用針がケーシングから進出した後に退避しない)構成であってもよい。
本発明の医療用針は、保持部を備えず穿刺部10のみから構成することも可能である。この医療用針は、全体が生体内に侵入するため、生分解性材料により形成することが好ましく、溝部17や貫通孔18に投与物を充填した状態で穿刺して生体内に留置させることにより、医療用針1を生体内で分解させて投与物の吸収を促すことができる。このように、医療用針1の全体が生体内に侵入して留置可能に構成することで注射針の回収が不要になるので、医療廃棄の問題を解消することができ、特にドラッグデリバリーシステム(DDS)において効果的である。
図11および図12は、図1に示す医療用針1を射出成形により形成した後、X線CT装置(Xradia)により内部観察した画像の一例を示している。穿刺部の幅は900μm以下と微小であるが、穿刺部10の構成(特に、側面傾斜部、表面傾斜部および溝部の形状や配置)については、所望のとおりのものが得られていることを確認した。
1 医療用針
10 穿刺部
14 側面傾斜部
15 刃先部
16 表面傾斜部
17 溝部
18 貫通孔
20 保持部
100 穿刺具
110 内ケーシング
120 外ケーシング
10 穿刺部
14 側面傾斜部
15 刃先部
16 表面傾斜部
17 溝部
18 貫通孔
20 保持部
100 穿刺具
110 内ケーシング
120 外ケーシング
Claims (6)
- 表裏面が互いに平行な偏平状の穿刺部を備える医療用針であって、
前記穿刺部は、両側面の先端にそれぞれ設けられた一対の側面傾斜部と、表面の先端に設けられた表面傾斜部とを備えており、
一対の前記側面傾斜部および前記表面傾斜部は、先細になるようにそれぞれ穿刺方向に対して傾斜して延びており、一対の前記側面傾斜部の先端が接合して形成される刃先部に、前記表面傾斜部の先端が接合されており、
前記穿刺部の表面には、一対の前記側面傾斜部および前記表面傾斜部の一部を切り欠くようにして溝部が形成されている医療用針。 - 一対の前記側面傾斜部は、前記穿刺部の表裏面と略直交する平面状に形成されている請求項1に記載の医療用針。
- 前記溝部の底面に、前記穿刺部の裏面側に貫通する貫通孔が形成されている請求項1に記載の医療用針。
- 前記溝部は、穿刺方向に沿って延びており、底面から表面に向けて幅が広がるように形成されている請求項1に記載の医療用針。
- 前記穿刺部の後端側に連設された保持部を更に備え、
前記保持部の表面側に、前記溝部に連通される流路が形成されている請求項1に記載の医療用針。 - 請求項1に記載の医療用針と、前記医療用針を進出可能に収容するケーシングとを備える穿刺具。
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