WO2019049561A1 - 針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法 - Google Patents

針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019049561A1
WO2019049561A1 PCT/JP2018/028711 JP2018028711W WO2019049561A1 WO 2019049561 A1 WO2019049561 A1 WO 2019049561A1 JP 2018028711 W JP2018028711 W JP 2018028711W WO 2019049561 A1 WO2019049561 A1 WO 2019049561A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blade surface
tube
needle member
needle
axial direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/028711
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
毅 秋山
Original Assignee
テルモ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テルモ株式会社 filed Critical テルモ株式会社
Priority to JP2019540824A priority Critical patent/JP7148522B2/ja
Publication of WO2019049561A1 publication Critical patent/WO2019049561A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1468Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
    • A61B5/1473Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means invasive, e.g. introduced into the body by a catheter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21GMAKING NEEDLES, PINS OR NAILS OF METAL
    • B21G1/00Making needles used for performing operations
    • B21G1/08Making needles used for performing operations of hollow needles or needles with hollow end, e.g. hypodermic needles, larding-needles

Definitions

  • the present disclosure relates to a needle member, a sensor, a method of manufacturing the needle member, and a method of manufacturing the sensor.
  • a sensor is inserted or embedded in the body of a subject such as a patient, and a substance to be measured (for example, glucose, pH, physiologically active substance, protein, etc.) in the blood or body fluid of the subject is detected by the sensor The thing is done.
  • a substance to be measured for example, glucose, pH, physiologically active substance, protein, etc.
  • Patent Document 1 discloses an electrochemical sensor that is inserted and implanted into a patient using an insertion device and an insertion gun. Further, Patent Document 2 discloses a slot-formed needle which can deliver a sensor percutaneously.
  • Patent No. 4499128 gazette International Publication No. 2016/191302
  • the needle member When the sensor is embedded in the subject's body and detection of the substance to be measured is performed for a predetermined period such as one week, the needle member is used only when the detection member is inserted, and the needle member and the detection member There are cases where it is used in the state of being embedded in the body together.
  • the needle member preferably has sufficient strength such that no bending or breakage occurs during insertion or during a predetermined period of daily life.
  • the needle member has a configuration in which the invasion to the subject is reduced.
  • the needle portion such as the injection needle inserted and withdrawn into the body has the above-described strength and minimally invasive performance.
  • the present disclosure aims to provide a needle member having a configuration that easily ensures strength even when the outer diameter is reduced, a sensor including the needle member, a method of manufacturing the needle member, and a method of manufacturing the sensor. Do.
  • the needle member according to the first aspect of the present invention includes a metal tube portion that divides a hollow portion, and extends along the axial direction of the tube portion in the hollow portion, and And a reinforcing portion for partitioning and reinforcing the pipe portion.
  • the reinforcing portion extends outward in the radial direction of the tube portion from the central axis of the tube portion in a cross-sectional view orthogonal to the axial direction, and the hollow portion is formed.
  • a partition plate portion is provided which divides the plurality of spaces in the circumferential direction of the pipe portion.
  • an opening formed across the partition plate in the circumferential direction is provided in a circumferential wall of the pipe, and a plurality of partitions are separated by the partition The space is in communication with the external space of the tube through the opening.
  • the reinforcing portion is provided with a protruding portion which protrudes from the tip end of the pipe portion, and the protruding portion of the reinforcing portion is formed by a surface inclined with respect to the axial direction A blade surface including a needle tip is formed.
  • the blade surface includes a first blade surface and a second blade surface formed on opposite surfaces of the protrusion, and the first blade surface and the second blade surface are: It inclines so that it may approach from the proximal end side of the said axial direction toward a front end side, and it cross
  • the blade surface is formed on at least one of opposing surfaces of the projecting portion, and forms a blade edge with the needle point as one end by ridge lines intersecting each other.
  • a first blade surface and a second blade surface are provided.
  • a sensor includes a metal pipe portion that divides a hollow portion, and extends along an axial direction of the pipe portion to divide the hollow portion into a plurality of spaces and the pipe.
  • a needle portion including a reinforcing portion that reinforces the portion, and a linear detection member positioned in the plurality of spaces.
  • a method of manufacturing a needle member comprising: a plate inserting step of inserting a long plate which divides the hollow portion into a plurality of spaces into a metal tube which divides the hollow portion; And e. Stretching the tube containing the plate material in the hollow portion in the axial direction, wherein the plate is compressed radially inward by the inner wall of the tube.
  • the extension step is performed in a state in which one end in the longitudinal direction of the plate material protrudes further than one end of the pipe.
  • a blade surface forming a blade surface including a needle tip, which is formed of a surface inclined with respect to the axial direction, at the one end of the plate material.
  • the method further includes a forming step.
  • the manufacturing method of the needle member as one embodiment of the present invention further includes an opening forming step of forming an opening in a peripheral wall of the tube.
  • a needle member having a configuration that facilitates securing strength even if the outer diameter is reduced, a sensor including the needle member, a method of manufacturing the needle member, and a method of manufacturing the sensor. it can.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 3;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 3; It is the figure which looked at the sensor shown in FIG. 1 from the front end side. It is a figure which shows the modification of the reinforcement part shown in FIG.
  • FIGS. 1 to 22 An embodiment of a needle member, a sensor, a method of manufacturing a needle member, and a method of manufacturing a sensor will be described with reference to FIGS. 1 to 22.
  • symbol is attached
  • FIG. 1 is a view showing a measuring device 100 provided with a sensor 1 as one embodiment.
  • the measuring device 100 includes a sensor 1, a control unit 2, a support member 3, and a housing 4.
  • the sensor 1 detects a substance to be measured, and transmits information on the detection result to the control unit 2.
  • the control unit 2 is configured by a processor, a memory, a battery, and the like.
  • the control unit 2 analyzes the information of the detection result received from the sensor 1 and transmits the analysis result to an external device such as a display device as necessary.
  • the support member 3 supports the sensor 1. Specifically, the support member 3 supports the sensor 1 by holding the proximal end of the needle member 10 described later of the sensor 1.
  • the housing 4 accommodates the control unit 2 therein, and is attached to the support member 3 with the housing 4 covering the control unit 2.
  • FIG. 1 shows a state in which the control unit 2, the support member 3 and the housing 4 of the measurement device 100 are mounted on the body surface BS of the subject. While the measuring apparatus 100 is attached to the subject, the measuring apparatus 100 measures the measured substance in the body fluid of the subject over time. The period in which the measuring apparatus 100 is attached to the subject is appropriately determined by the judgment of a doctor or the like for several hours, several days, one week, one month, and the like.
  • the substance to be measured is not particularly limited. Depending on the type of detection member of the sensor, glucose, oxygen, pH, lactic acid and the like in the interstitial fluid can be measured.
  • the measuring device 100 shown in FIG. 1 may be configured to include an insertion mechanism for inserting the sensor 1 into the body.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the sensor 1.
  • FIG. 3 is a front view showing the front of the sensor 1.
  • FIG. 4 is a rear view showing the back surface which is the surface opposite to the front surface of the sensor 1.
  • FIG. 5 is a side view of one side of the sensor 1
  • FIG. 6 is a side view of the other side of the sensor 1.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line II of FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
  • FIG. 9 is a view of the sensor 1 viewed from the tip side.
  • the senor 1 includes a needle member 10 and a detection member 30.
  • the needle member 10 extends along the axial direction A of the pipe portion 10 a in the hollow portion 11 and the metal tube portion 10 a that divides the hollow portion 11, and And a reinforcing portion b for partitioning the space and reinforcing the pipe portion a.
  • the thickness of the tube portion 10a is, for example, 0.2 mm to 1.2 mm (corresponding to the outer diameter of 33 to 18 gauge) at the maximum outer diameter, and the length is 1 mm to 10 mm, preferably 3 to 6 mm. is there. Further, the thickness of the pipe portion 10a is set, for example, in the range of 0.02 mm to 0.15 mm.
  • 2 to 9 illustrate the substantially cylindrical pipe portion 10a having a maximum outer diameter of 0.3 mm (corresponding to an outer diameter of 29 gauge), a length of 9.5 mm and a thickness of 0.05 mm. .
  • the thickness of the tube portion 10a shown in FIGS. 2 to 9 is 0.05 mm regardless of the position in the circumferential direction B of the tube portion 10a, and has a substantially uniform thickness.
  • tube part 10a As a material of tube part 10a, metal materials, such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, titanium, a titanium alloy, are used, for example.
  • the reinforcing portion 10 b is an elongated member extending along the axial direction A of the pipe portion 10 a in the hollow portion 11 of the pipe portion 10 a. And as shown in FIG. 7, in the cross section orthogonal to the axial direction A of the pipe part 10a, the reinforcement part 10b divides the hollow part 11 into the 1st hollow part 11a and the 2nd hollow part 11b as several space. ing.
  • the reinforcement part 10b of this embodiment is a partition member which divides the hollow part 11 into two space.
  • the reinforcing portion 10b is in contact with or integrated with the inner wall of the pipe portion 10a.
  • the reinforcing portion 10b of this embodiment is formed separately from the pipe portion 10a, and reinforces the strength of the pipe portion 10a by abutting on the inner wall of the pipe portion 10a.
  • the reinforcing portion 10 b may be integrated with the inner wall of the pipe portion 10 a by welding or the like.
  • metal materials such as stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, titanium, a titanium alloy, are used similarly to the material of the pipe part 10a, for example.
  • stainless steel is preferable.
  • stainless steel conforming to the item of material of SUS304, SUS304L, or SUS321 specified in JIS G 4305: 2012, or ISO 9626: 2016 is particularly preferable.
  • JISZ2241 2011
  • the tube portion 10a and the reinforcing portion 10b may be the same material or different materials.
  • the tube portion 10a can be made strong enough to be inserted into the living body. That is, since the strength of the pipe portion 10a can be secured without thickening the thickness of the pipe portion 10a, the diameter reduction of the pipe portion 10a can be realized. That is, it is possible to realize the needle member 10 in which the strength is secured and the diameter is reduced.
  • the detection member 30 is a wire linear member located in the first hollow portion 11 a and the second hollow portion 11 b as a plurality of spaces of the hollow portion 11.
  • the wire linear detection member 30 is accommodated in the first hollow portion 11 a and the second hollow portion 11 b.
  • a member that detects an electrical signal according to the amount or concentration of the substance to be measured can be used.
  • the detection member 30 extends in the axial direction A of the tube portion 10 a in the first hollow portion 11 a and / or the second hollow portion 11 b of the hollow portion 11.
  • the detection member 30 of the present embodiment is a wire electrode having a circular cross-sectional shape.
  • wire electrodes as two detection members 30 are accommodated in the hollow portion 11.
  • the outer diameter of the wire electrode as the detection member 30 of the present embodiment is 0.02 mm to 0.2 mm.
  • the first detection member 30a is accommodated in a first hollow portion 11a which is one space partitioned by the reinforcing portion 10b.
  • the second detection member 30 b is accommodated in a second hollow portion 11 b which is the other space partitioned by the reinforcing portion 10 b.
  • positions the some detection member 30 is securable separately by dividing the hollow part 11 by the reinforcement part 10b. That is, the space part of the number according to the number of objects of detection member 30 is securable.
  • the first detection member 30a is configured based on a conductive core material, and is provided on the outer peripheral surface of the core material with a detection unit configured to detect a substance to be measured in contact with the sample, and further insulation on the outer peripheral surface And a protective part coated with a sex material.
  • the detection unit is a working electrode that detects a change in electrical characteristics with respect to the substance to be measured, and is formed on the surface of the core using a thin film forming means such as dipping, electrolytic polymerization, or sputtering.
  • the second detection member 30 b constitutes a reference electrode with respect to the working electrode as the above-described detection unit.
  • Three detection members 30 may be disposed in the hollow portion 11, and the three detection members 30 may respectively constitute a working electrode, a reference electrode, and a counter electrode.
  • the hollow portion 11 may be divided into three (see FIG. 10B).
  • the needle member 10 may be used as a reference electrode or a counter electrode.
  • connection portion which penetrates the support member 3 and is connected to the control unit 2 is provided. Information on the substance to be measured detected by the detection unit is transmitted to the control unit 2 via the connection unit.
  • the reinforcement part 10b should just be a structure which reinforces the pipe part 10a, dividing the hollow part 11. As shown in FIG. Therefore, the reinforcing portion 10 b may have a through hole communicating the plurality of spaces partitioned by the reinforcing portion 10 b. However, from the viewpoint of enhancing the reinforcing performance of the pipe portion 10a, it is preferable to have a configuration without a through hole.
  • the reinforcement part 10b of this embodiment is equipped with the partition plate part 12 of plurality (two in this embodiment).
  • the partition plate portion 12 is a cross-sectional view orthogonal to the axial direction A of the sensor 1 (see FIGS. 7 and 8; hereinafter, simply referred to as “horizontal cross-sectional view”), the tube from the central axis O of the tube portion 10a It is a portion extending outward in the radial direction C of the portion 10a.
  • the plurality of partition plates 12 divide the hollow portion 11 into a first hollow portion 11a and a second hollow portion 11b as a plurality of spaces in the circumferential direction B of the pipe portion 10a.
  • the pipe portion 10a according to the position in the circumferential direction B is configured by including the plurality of partition plate portions 12 extending outward in the radial direction C from the central axis O of the pipe portion 10a. Can suppress variations in the strength of
  • the two partition plate portions 12 of the reinforcing portion 10b of the present embodiment have a substantially uniform thickness in a cross sectional view (see FIGS. 7 and 8), and the inner diameter of the pipe portion 10a It is comprised by one flat part which has equal width.
  • the two partition plates 12 constituted by the flat plate portions are located at positions separated by 180 ° at central angles with respect to the central axis O of the pipe portion 10a in a cross sectional view (see FIGS. 7 and 8). It extends radially outward from the central axis O.
  • the partition plate portion 12 of the present embodiment has a flat plate shape extending linearly from the central axis O of the pipe portion 10a toward the outside in the radial direction C in a cross sectional view (see FIGS. 7 and 8). As shown to FIG. 10A, it is good also as a curved-plate-shaped partition plate part 12 which curves and extends toward the outer side of radial direction C from the central axis O. As shown in FIG.
  • the reinforcing portion 10b of the present embodiment is configured to include two partition plates 12, as shown in FIGS. 10A to 10C, three or more partition plates 12 may be configured.
  • FIG. 10A in a cross-sectional view (a cross-sectional view at a position corresponding to a II cross-sectional view in FIG. 3), four partition plate portions 12 are curved and extended from the central axis O toward the outside in the radial direction C ing.
  • FIG. 10B in the cross-sectional view (cross-sectional view at a portion corresponding to the II cross-sectional view in FIG. 3), the three partition plate portions 12 linearly extend outward from the central axis O in the radial direction C. It exists.
  • FIG. 10B in the cross-sectional view (cross-sectional view at a portion corresponding to the II cross-sectional view in FIG. 3), the three partition plate portions 12 linearly extend outward from the central axis O in the radial direction C. It exists.
  • FIG. 10B in
  • the four partition plate portions 12 linearly extend from the central axis O toward the outside in the radial direction C. It exists.
  • the partition plate portion 12 is provided such that the number of space portions is an even number in the cross sectional view, if the partition plate portion 12 is point symmetric with respect to the central axis O, the pipe by the position in the circumferential direction B Variations in strength of the portion 10a can be further suppressed.
  • the reinforcement part 10b of this embodiment is provided with the protrusion part 13 which protrudes rather than the front-end
  • the projecting portion 13 is formed with a blade surface 15 including the needle tip 14 which is configured to be inclined in the direction of the tip of the needle member 10 with respect to the axial direction A.
  • the tip of the needle member 10 can be made thinner and sharper as compared with the configuration in which the blade surface including the needle tip is formed at the tip of the tube portion. Therefore, it is possible to reduce the pain felt by the patient or the patient such as the patient at the time of puncturing.
  • the blade surface 15 of the present embodiment includes a first blade surface portion 16 and a second blade surface portion 17 formed on opposite surfaces of the protrusion 13. That is, the first blade surface portion 16 is formed on one of the two opposing surfaces of the protrusion 13, and the second blade surface portion 17 is formed on the other of the two opposing surfaces. And the 1st blade surface part 16 and the 2nd blade surface part 17 incline so that it may approach mutually as it goes to the tip side from the end face side of the direction A of an axis. The first blade surface portion 16 and the second blade surface portion 17 intersect with each other on the tip end side to form a needle tip 14. With such a blade surface 15, the tip of the needle member 10 can be made thinner and sharper.
  • the projecting portion 13 of the reinforcing portion 10b of the present embodiment is plate-like, and the first blade surface portion 16 and the second blade surface portion 17 described above are formed on both sides facing each other in the thickness direction of the projecting portion 13 There is.
  • the third blade surface portion 18 and the fourth blade surface portion 19 are also formed on both end surfaces facing each other in the width direction in the protruding portion 13 of the reinforcing portion 10 b of the present embodiment.
  • the third blade surface portion 18 and the fourth blade surface portion 19 are inclined so as to approach each other from the proximal end side to the distal end side in the axial direction A.
  • the third blade surface portion 18 and the fourth blade surface portion 19 intersect with each other on the tip end side to form a needle tip 14.
  • the needle tip 14 of the present embodiment four blade surface portions of the first blade surface portion 16, the second blade surface portion 17, the third blade surface portion 18, and the fourth blade surface portion 19 are formed by intersecting at the tip end side. ing. With such a configuration, the tip of the needle member 10 can be made thinner and sharper.
  • the projecting portion 13 of the reinforcing portion 10 b of the present embodiment has a proximal end side portion 13 a that extends in the axial direction A with a substantially uniform thickness T1 and the proximal end side portion 13 a And a tip side portion 13b, which is continuous with the tip side in the axial direction A, and on which the first blade surface portion 16 and the second blade surface portion 17 described above are formed.
  • the 3rd blade surface part 18 and the 4th blade surface part 19 are formed not only at the front end side part 13b but over the proximal end side part 13a. In other words, as shown in FIG.
  • the thickness T1 of the proximal side portion 13a is substantially uniform regardless of the position in the axial direction A, but as shown in FIGS. 5 and 6, the proximal side portion The width W1 of 13a gradually decreases from the proximal side to the distal side in the axial direction A.
  • the third blade surface portion 18 and the fourth blade surface portion 19 are along the axial direction A, as compared with the configuration in which the third blade surface portion and the fourth blade surface portion are formed only on the tip side portion 13b. It can be a blade surface that extends as follows. Therefore, the tip of the needle member 10 can be made thinner, and the pain felt by the puncturing person at the time of puncturing can be further alleviated.
  • the partition plate portion 12 of the reinforcing portion 10b of the present embodiment is constituted by a flat plate portion, and in the present embodiment, the flat plate portion constituting the partition plate portion 12 protrudes from a portion in the pipe portion 10a. It extends with a substantially uniform thickness T1 to the proximal end side 13a of the portion 13.
  • the thickness T1 may be a flat plate portion which gradually decreases in the axial direction A from the portion in the tube portion to the proximal end side portion of the protrusion.
  • an opening 25 is formed in the circumferential wall of the pipe portion 10a.
  • the reinforcing portion 10 b of the present embodiment is at least disposed in a region where the opening 25 is formed in the axial direction A. By doing so, reinforcement can be made to compensate for the decrease in strength of the pipe portion 10 a at the position of the opening 25.
  • the tube portion 10a of the present embodiment is continuous with the main body portion 20 and the tip end side of the main body portion 20 in the axial direction A, and the inner diameter and A tapered portion 21 whose outer diameter gradually decreases, and a distal end portion 22 which is continuous with the distal end side of the tapered portion 21 and on which a blade surface 22a formed of a surface inclined with respect to the axial direction A is formed There is.
  • a central axis of the main body portion 20, the tapered portion 21 and the tip end portion 22 is a common linear central axis O.
  • the main body portion 20 has a cylindrical shape, and the inner diameter and the outer diameter thereof are substantially constant regardless of the position in the axial direction A, except for the position where an opening 25 (see FIG. 3 etc.) described later is provided.
  • the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the tapered portion 21 are inclined so as to approach the central axis O from the proximal end side to the distal end side in the axial direction A.
  • the blade surface 22 a is formed on the tip end portion 22 as described above.
  • the blade surface 22a of the distal end portion 22 of the tube portion 10a will be referred to as "tube portion blade surface 22a".
  • the tube blade face 22a is centered from the proximal end side in the axial direction A toward the distal end side on both sides in the thickness direction of the plate-like projecting portion 13 of the reinforcing portion 10b described above.
  • the first blade surface 23 and the second blade surface 24 are provided to be inclined toward the axis O.
  • the tube portion blade surface 22a includes the central axis O from the base end side to the tip end side in the axial direction A on both sides in the thickness direction of the plate-like protruding portion 13 of the reinforcing portion 10b described above.
  • the first blade surface portion 23 and the second blade surface portion 24 are inclined so as to approach a plane parallel to the in-plane direction of the projection 13 in the form of a circle.
  • the first blade surface portion 23 of the tube portion blade surface 22 a is smoothly continuous with one surface in the thickness direction of the proximal end side portion 13 a of the plate-like protrusion 13 on the tip end side in the axial direction A.
  • the second blade surface portion 24 of the tube portion blade surface 22a is also smoothly connected to the other surface in the thickness direction of the base end side portion 13a of the plate-like protrusion 13 on the tip side in the axial direction A.
  • the 1st blade surface part 23 and the 2nd blade surface part 24 of tube part blade surface 22a are formed by the curving surface curving to concave shape. In this way, it is possible to connect the first blade surface portion 23 and the second blade surface portion 24 of the tube portion blade surface 22 a so as to be smoothly continuous with the surface of the proximal end side portion 13 a of the projecting portion 13.
  • the through-hole as the opening part 25 connected with the hollow part 11 is provided in the surrounding wall of the pipe part 10a of this embodiment.
  • the through hole as the opening 25 is formed in the peripheral wall of the main body 20 of the pipe 10a.
  • the opening 25 allows communication between at least one of the first hollow portion 11 a and the second hollow portion 11 b as the plurality of spaces of the hollow portion 11 and the external space of the pipe portion 10 a.
  • the needle member 10 of the present embodiment is indwelled in the body for a certain period of time in a state where the wire linear detection member 30 is accommodated in the first hollow portion 11a and the second hollow portion 11b.
  • the measurement substance in the body fluid of the subject detected by the detection member 30 is measured over time by the measuring device 100 (see FIG. 1).
  • the opening 25 is provided as in the present embodiment
  • the body fluid of the subject easily enters and exits the hollow portion 11 of the tube 10 a of the needle member 10 as compared to the configuration without the opening 25. Therefore, the bodily fluid in contact with the detection member 30 located in the pipe portion 10a is also easily circulated, and it is possible to more accurately measure the temporal change of the substance to be measured.
  • the through hole as the opening 25 formed in the peripheral wall of the pipe portion 10 a is at least one of the plurality of partition plates 12 of the reinforcing portion 10 b. It is formed across twelve. More specifically, in the present embodiment, in the circumferential direction B, the through hole as the opening 25 is formed across only one partition plate portion 12 a. In other words, at least one of the partition plate portions 12 is disposed such that the outer end surface on the outer side in the radial direction C is exposed in the opening 25. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the outer end surface 12a1 on the outer side in the radial direction C of the partition plate portion 12a is exposed in the opening 25 so as to be visible from the external space through the opening 25.
  • the opening 25 when the opening 25 is formed so as to straddle at least one partition plate portion 12 in the circumferential direction B, as compared with the case where the partition plate portion 12 is not straddled in the circumferential direction B, The reduction in strength of the pipe portion 10a due to the provision of the opening 25 can be efficiently reinforced.
  • the outer diameter of the tube portion 10a becomes thinner at the position where the opening 25 is provided.
  • the radial thickness T2 between the position where the opening 25 is provided and the position facing the opening 25 in the radial direction C in the pipe portion 10a is provided with the opening 25.
  • the pipe portion 10 a has a radial thickness including the position at which the opening 25 is provided, rather than the thickness direction of the radial thickness T3 between the positions at which the opening 25 is not provided.
  • Deformation such as bending or bending easily occurs in the thickness direction of T2 (hereinafter, referred to as “direction of easy deformation” for convenience of description. In FIG. 8, the vertical direction in FIG. 8). Therefore, it is preferable to arrange the partition plate portion 12a so that the pipe portion 10a is unlikely to be deformed in the direction of easy deformation at the position where the opening portion 25 is provided.
  • the opening 25 is formed so as to straddle the partition plate portion 12a in the circumferential direction B as in the present embodiment, compared to the case where the opening portion is formed so as not to span the partition plate portion in the circumferential direction B.
  • the strength reduction of the pipe portion 10a due to the provision of the opening 25 can be efficiently reinforced.
  • the opening 25 is provided at the above-described position, so as shown in FIGS. 3, 5, and 6, the opening 25 and the first blade of the tube portion blade surface 22a.
  • the surface portion 23 and the second blade surface portion 24 are disposed at different positions in the circumferential direction B. More specifically, the opening 25 of the present embodiment is formed in the front of the sensor 1 shown in FIG.
  • the 1st blade surface part 23 and the 2nd blade surface part 24 of tube part blade surface 22a of this embodiment are formed in the side of sensor 1 shown in FIG. 5, FIG.
  • the opening 25 is not limited to the configuration formed to straddle at least one partition plate portion 12 in the circumferential direction B.
  • the opening 125 may not also straddle one partition plate portion 112 in the circumferential direction B.
  • the opening 125 suitable for the size and position of each space partitioned by the partition plate portion 112 can be formed.
  • the opening extends across at least one partition plate portion 12 in the circumferential direction B It is preferred to form 25.
  • one opening 25 can be shared by a plurality of spaces partitioned by the partition plate portion 12. Therefore, separate openings 125 (see FIGS. 11A to 11C) can be provided. As compared with the configuration in which the opening 25 is provided, the working process for forming the opening 25 can be made more efficient.
  • the pipe portion 10a shown in FIGS. 1 to 9 is provided with one opening 25 for communicating the first hollow portion 11a and the second hollow portion 11b to the external space, 11A, the tube portion 210a in FIG. 11B, and the tube portion 310a in FIG. 11C have one opening 125, ie, one each for the first hollow portion 111a and the second hollow portion 111b. Two openings 125 are provided.
  • the needle member 110 shown in FIG. 11A is different from the needle member 10 shown in FIGS. 1 to 9 only in the configuration of the opening described above.
  • the needle member 210 shown in FIG. 11B is different from the needle member 10 shown in FIGS. 1 to 9 in the configuration of the distal end in addition to the configuration of the opening described above.
  • the reinforcing portion 210b does not protrude from the tip of the tube portion 210a.
  • the blade surface 226 provided with the blade surface part 227 which is a surface inclined with respect to the axial direction A is formed in the front-end
  • the needle point 214 is the tip of the blade surface 226, and is formed on the outer peripheral surface of the tube portion 210a.
  • the blade surface 226 may be configured of a plurality of blade surface portions 227 or may be configured of only one blade surface portion 227.
  • the needle member 310 shown in FIG. 11C differs from the needle member 10 shown in FIGS. ing.
  • the reinforcement part 310b does not protrude from the front-end
  • the blade surface 326 provided with the blade surface part 327 which is a surface which inclines with respect to the axial direction A is formed in the front-end
  • the needle point 314 is the tip of the blade surface 326, and is formed on the outer peripheral surface of the tube portion 310a.
  • the blade surface 326 may be configured of a plurality of blade surface portions 327 or may be configured of only one blade surface portion 327.
  • the needle member 310 shown in FIG. 11C is different from the needle member 210 shown in FIG. 11B in the inclination direction of the blade surface.
  • the blade surface portion 227 of FIG. 11B is a needle point on the outer peripheral surface of the tube portion 210a positioned on one side in the thickness direction (vertical direction in FIG. 11B) of the flat plate portion constituting the two partition plate portions 112. 214 are formed.
  • the blade surface portion 327 in FIG. 11C has a needle point 314 on the outer peripheral surface of the tube portion 310a positioned on one side in the extending direction (vertical direction in FIG. 11B) orthogonal to the thickness direction of the flat plate portion. It is formed.
  • the needle member 310 shown in FIG. 11C is preferable to the needle member 210 shown in FIG. 11B.
  • the needle member 210 shown in FIG. 11C compared with the needle member 210 shown in FIG. 11B, the skin around the puncture opening of the body surface BS is punctured by the tip end surface of the flat portion exposed on the blade surface 326, It is possible to suppress being caught in the puncture port. Therefore, it is possible to reduce the pain felt by the patient at the time of puncturing.
  • the needle member 10 of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 9 and the needle member 110 shown in FIG. 11A are the needle members 210 shown in FIG. More preferable.
  • the needle member 10 shown in FIGS. 1 to 9 since the blade surface 15 is formed on the projecting portion 13 of the reinforcing portion 10b protruding from the tube portion 10a, the needle member is compared with the configuration shown in FIGS. 11B and 11C.
  • the 10 tips can be made thinner and sharper. The same applies to the needle member 110 shown in FIG. 11A.
  • FIG. 12 is a figure which shows the needle member 410 as a modification of the needle member 10 of this embodiment.
  • the needle member 410 shown in FIG. 12 is different from the above-described needle member 110 shown in FIG. 11A in the shape and the number of the opening of the tube portion, but the other configuration is the same.
  • a plurality of openings 425 are formed in the peripheral wall of the tube portion 410a of the needle member 410 shown in FIG.
  • Each opening 425 does not straddle one partition plate portion 412 in the circumferential direction B. Therefore, each opening 425 communicates with only one space in the hollow portion 411.
  • two openings 425 that communicate the first hollow portion 411 a, which is one space, with the external space are formed at different positions in the axial direction A.
  • two openings 425 that communicate the second hollow portion 411 b, which is one space, with the external space are formed at different positions in the axial direction A.
  • the shape of the opening 125 shown in FIG. 11A is an elongated hole elongated in the axial direction A
  • the opening 425 shown in FIG. 12 is a circular through hole. As described above, the shape and the number of the openings provided in the pipe portion can be appropriately designed without any limitation.
  • FIG. 13 is a view showing the shape of the inner wall of the opening 25 of the present embodiment. More specifically, FIG. 13 is a cross-sectional view showing a part of a cross section along the axial direction of the tube portion 10 a including the opening 25.
  • the distal inner wall 25 a located on the distal end side (left side in FIG. 13) in the axial direction A is from the proximal end to the distal end side in the axial direction A
  • the slope is sloped away from the central axis O as Further, among the inner walls of the opening 25 of the present embodiment, the proximal inner wall 25b located on the proximal side (right side in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a cross section at the same position as FIG. 8 for an opening 25 ′ as a modification of the opening 25. As shown in FIG. The maximum width W2 in the direction orthogonal to the axial direction A at the edge on the hollow portion 11 side of the opening 25 ′ shown in FIG.
  • the inner wall 25c ′ on one side in the circumferential direction B and the inner wall 25d ′ on the other side in the circumferential direction B are opposed to each other. With such a configuration, it is possible to further suppress the reduction of the radial thickness T2 in the direction of easy deformation (vertical direction in FIG. 14). Therefore, it can suppress more that the intensity
  • the taper part 21 of the pipe part 10a of this embodiment comprises the front-end
  • the flat plate portion constituting the reinforcing portion 10b according to the present embodiment is, in a cross-sectional view, the two first hollow portions 11a and the second hollow portions of the hollow portion 11 in a substantially semicircular shape. It is divided into 11b.
  • the width W3 of the first hollow portion 11a is gradually reduced from the proximal end side to the distal end side in the axial direction A in the region of the tapered portion 21 in the axial direction A.
  • the width W4 of the second hollow portion 11b gradually decreases from the proximal end side to the distal end side in the axial direction A in the region of the tapered portion 21 in the axial direction A .
  • the width W3 of the first hollow portion 11a and the width W4 of the second hollow portion 11b mean the length in the thickness direction of the flat plate portion.
  • the maximum width W3a of the width W3 of the first hollow portion 11a is smaller than the diameter of the first detection member 30a. Therefore, the first detection member 30 a does not drop off to the tip side more than the taper portion 21 when the tip thereof abuts on the tapered inner wall that divides the first hollow portion 11 a at the position of the taper portion 21.
  • the first detection member 30a of the present embodiment is positioned in the first hollow portion 11a by the end of the first detection member 30a abutting against the inner wall of the tapered portion 21.
  • the maximum width W4a of the width W4 of the second hollow portion 11b is smaller than the diameter of the second detection member 30b. Therefore, the second detection member 30 b does not drop off to the tip side more than the taper portion 21 when the tip thereof abuts on the tapered inner wall that divides the second hollow portion 11 b at the position of the taper portion 21.
  • the second detection member 30b of the present embodiment is positioned in the second hollow portion 11b by the end of the second detection member 30b hitting the inner wall of the tapered portion 21.
  • FIG. 15 is a perspective view showing the sensor 501.
  • FIG. FIG. 16 is a front view showing the front of the sensor 501.
  • FIG. 17 is a rear view showing the back surface which is the surface opposite to the front surface of the sensor 501.
  • FIG. FIG. 18 is a side view of the sensor 501 on one side, and
  • FIG. 19 is a side view of the sensor 501 on the other side.
  • a sensor 501 shown in FIGS. 15 to 19 includes a needle member 510 and a detection member 30 in the same manner as the sensor 1 described above.
  • the needle member 510 includes a tube portion 10a and a reinforcing portion 510b.
  • the detection member 30 of the sensor 501 of the present embodiment has the same configuration as the detection member 30 of the sensor 1 described above, the description thereof is omitted here.
  • the pipe part 10a of the needle member 510 of this embodiment is the structure similar to the pipe part 10a of the needle member 10 mentioned above, description is abbreviate
  • the reinforcing portion 510 b is different from the above-described reinforcing portion 10 b in the configuration of the blade surface, but the other configuration is the same. Therefore, only the configuration of the blade surface 515 of the reinforcing portion 510b will be described here.
  • the reinforcing portion 510b includes a partition plate portion 512 extending into the pipe portion 10a, and a projecting portion 513 protruding from the tip of the pipe portion 10a.
  • the partition plate portion 512 of the reinforcing portion 510 b of the present embodiment is configured by a flat plate portion that is long in the axial direction A.
  • the projecting portion 513 is formed with a blade surface 515 including a needle point 514, which is formed of a plurality of surfaces which are inclined at 1 ° to 10 ° toward the distal end side with respect to the axial direction A.
  • the tip of the needle member 510 can have a thin and sharp shape as compared with a configuration in which a blade surface including a needle tip is formed at the tip of the tube portion. Therefore, it is possible to reduce the pain felt by the patient or the patient such as the patient at the time of puncturing.
  • the blade surface 515 is formed on one surface of the opposing surfaces of the protrusion 513 and forms a blade edge 528 whose end is the needle tip 514 by ridge lines intersecting each other.
  • the first blade surface 516 and the second blade surface 517 are provided. That is, the first blade surface portion 516 and the second blade surface portion 17 are formed on the surface on one side of the two opposing surfaces of the protrusion 513.
  • the first blade surface portion 516 and the second blade surface portion 517 are formed by a flat slope inclined with respect to the axial direction A, and the first blade surface portion 516 and the second blade surface portion 517 are on the tip side in the axial direction A The two cross each other to form a ridgeline.
  • the ridge line constitutes a blade edge 528 which becomes a cutting edge at the time of puncture, and the blade edge 528 extends along the axial direction A to the needle point 514.
  • the blade edge 528 is inclined at 10 ° to 25 ° outward from the needle point 514 in the radial center direction. With such a blade surface 515, the tip of the needle member 510 can be made thinner and sharper. In addition, the piercing resistance can be further reduced by forming the blade edge 528 to be the cutting edge.
  • the protruding portion 513 of the reinforcing portion 510b of the present embodiment is plate-like, and the first blade surface portion 516 and the second blade described above are formed only on one of the opposite surfaces in the thickness direction of the protruding portion 513.
  • the surface portion 517 is formed, a similar blade surface portion may be formed on the other surface.
  • the tip of the needle member 510 can be made thinner and sharper.
  • piercing resistance can be further reduced by forming the edge 528 which becomes a cutting edge on both surfaces.
  • the third blade surface portion 518 and the fourth blade surface portion 519 are formed on both end surfaces facing each other in the width direction in the protruding portion 513 of the reinforcing portion 510b of the present embodiment.
  • the third blade surface portion 518 and the fourth blade surface portion 519 are inclined so as to approach from the base end side to the tip end side in the axial direction A, and intersect each other on the tip end side to form a needle tip 514. That is, the needle point 514 of the present embodiment is formed by the four blade surface portions of the first blade surface portion 516, the second blade surface portion 517, the third blade surface portion 518, and the fourth blade surface portion 519 intersecting at the tip end side. ing. With such a configuration, the tip of the needle member 510 can be made thinner and sharper.
  • the blade surface 515 of the present embodiment is provided with a blade edge 531 which becomes a cutting edge also between the third blade surface portion 518 and the first blade surface portion 516.
  • a blade edge 532 serving as a cutting edge is also provided between the fourth blade surface portion 519 and the second blade surface portion 517. That is, since the blade surface 515 of the present embodiment includes three blade edges 528, a blade edge 531, and a blade edge 532 as compared with the blade surface 15 (see FIG. 3 etc.) of the needle member 10 described above. The puncture resistance at the time of puncturing can be reduced.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the sensor 1.
  • 21 and 22 are schematic views showing an outline of some of the steps of the manufacturing method shown in FIG. As shown in FIG. 20 to FIG. 22, in one method of manufacturing the sensor 1, a plate material in which a long plate material 61 for dividing the hollow portion 11 into a plurality of spaces is inserted into a metal pipe 60 for dividing the hollow portion 11.
  • a detection member insertion step S5 of inserting the reference The steps S1 to S5 will be described in detail below.
  • FIG. 21 is a schematic view showing an outline of the plate material inserting step S1 of FIG. As shown in FIG. 21, in the plate insertion step S1, a long plate 61 extending along the axial direction A of the tube 60 is inserted into the hollow portion 11 of the metal tube 60.
  • a plate member 61 having another shape as shown in FIGS. 10A to 10C may be inserted.
  • FIG. 22 is a schematic view showing an outline of the extension step S2 of FIG.
  • the tube body 60 is stretched by a blanking process using a die 62. Thereby, the tube 60 can be reduced in diameter.
  • the inner diameter of the tubular body 60 is reduced, so that the inner wall of the tubular body 60 comes in contact with both end surfaces in the width direction D of the plate member 61 inside. The end faces are sandwiched and compressed in the radial direction C. Thereby, the pipe body 60 and the plate member 61 can be integrated.
  • the plate member 61 may be stretched together with the tube body 60. By doing so, the adhesion between the tube body 60 and the plate member 61 can be enhanced, and can be integrated more firmly. In the case where both the tube 60 and the plate 61 are stretched, it is preferable to stretch while keeping the thickness of the plate 61 and the inner diameter of the tube 60 substantially constant.
  • extension step S2 of the method of manufacturing the sensor 1 shown in FIG. 20 is performed in a state in which one end portion in the longitudinal direction of the plate member 61 protrudes further than one end of the tubular body 60. By doing this, it is possible to form the projecting portion 13 (see FIG. 3 etc.) of the above-mentioned reinforcing portion 10 b (see FIG. 3 etc.).
  • the extension step S ⁇ b> 2 can be performed by a blanking process using a die 62.
  • the tapered portion 63 can be formed on the tubular body 60 by using the tapered inner surface 62a of the die 62. That is, in addition to stretching the tube 60, the extension step S2 shown in FIG. 22 includes a tapered portion forming step of forming the tapered portion 63 in a part of the tube 60 in the axial direction A.
  • the outer surface of the tubular body 60 moving in the axial direction A may be rotated around the tubular body 60, in addition to the blanking process using the die 62 shown in FIG.
  • the tube body 60 may be swaged to reduce its diameter.
  • the tapered portion 63 may be formed on the tube body 60 by utilizing the tapered inner surface of the die used in the swaging process. That is, even when the expansion step S2 is performed by swaging, it is possible to include the taper portion forming step of forming the taper portion 63 in a part of the axial direction A of the tube body 60.
  • the tapered portion 63 becomes the tapered portion 21 (see FIG. 3 etc.) of the tube portion 10 a of the needle member 10.
  • the taper portion forming step may be performed as a step different from the extension step S2 after the extension step S2.
  • the blade surface forming step S3 and the opening forming step S4 can be performed, for example, by grinding with a grindstone or laser processing.
  • the proximal end of the tube 60 is rotatably fixed in the circumferential direction B, and the tube 60 is rotated in the circumferential direction B, and the blade surface 15 (see FIG. 3 etc.) and the opening 25 (FIG. 3) Etc.) can be formed sequentially.
  • the needle member 10 shown in FIGS. 1 to 9 by rotating the tube 60 by 90 ° in the circumferential direction B, the machined surface that can be machined by a grindstone or a laser is changed, and the circumferential direction of the peripheral wall of the tube 60 is changed.
  • the blade surface 15 and the opening 25 are respectively formed at different positions of B.
  • the needle member 10 (see FIG. 2 and the like) can be manufactured by the plate material inserting step S1, the extension step S2, the blade surface forming step S3, and the opening forming step S4 described above.
  • the method of manufacturing the needle member 10 of the present embodiment includes a plate material inserting process S1, an extending process S2, a blade surface forming process S3, and an opening forming process S4.
  • the detection member 30 (see FIG. 2 and the like) is inserted into the hollow portion 11 of the completed needle member 10. Thereby, the sensor 1 can be manufactured.
  • the sensor 501 shown in FIGS. 15 to 19 can also be manufactured by the same method as the manufacturing method shown in FIG.
  • the needle member, the sensor, the method of manufacturing the needle member, and the method of manufacturing the sensor according to the present disclosure are not limited to the configurations and processes of the embodiment and the modifications described above, and various modifications may be made within the scope of the claims. It is possible to change and change
  • the present disclosure relates to a needle member, a sensor, a method of manufacturing the needle member, and a method of manufacturing the sensor.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

本開示に係る針部材は、中空部を区画する金属製の管部と、前記中空部において前記管部の軸方向に沿って延在し、前記中空部を複数の空間に仕切ると共に前記管部を補強する補強部と、を備える。

Description

針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法
 本開示は、針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法に関する。
 従来から、患者などの被検者の体内にセンサを挿入又は埋め込み、被検者の血液又は体液中の被計測物質(例えば、グルコースやpH、生理活性物質、たんぱく質等)を該センサによって検出することが行われている。
 特許文献1には、挿入装置及び挿入銃を使用して患者の中へ挿入され、埋め込まれる電気化学センサが開示されている。また、特許文献2には、経皮的にセンサをデリバリ可能な、スロットが形成されている針が開示されている。
特許第4499128号公報 国際公開第2016/191302号
 センサを被検者の体内に埋め込んで、例えば1週間などの所定の期間、被計測物質の検出を行う場合、針部材を検出部材の挿入時のみに利用する場合と、針部材と検出部材とを共に体内に埋め込まれた状態で使用する場合と、がある。いずれの場合においても、針部材は、挿入時や日常生活を行う所定期間の間に折れ曲がりや破断が生じることが無いような十分な強度を有することが好ましい。また、針部材は、被検者への侵襲が低減された構成とすることが好ましい。
 検出部材の有無に関わらず、体内に挿入及び抜去される注入針等の針部は、上述の強度及び低侵襲性能を備えることが好ましい。
 本開示は、外径を細径化したとしても強度を確保し易い構成を備える針部材、針部材を備えるセンサ、針部材の製造方法、及び、センサの製造方法、を提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様としての針部材は、中空部を区画する金属製の管部と、前記中空部において前記管部の軸方向に沿って延在し、前記中空部を複数の空間に仕切ると共に前記管部を補強する補強部と、を備える。
 本発明の1つの実施形態として、前記補強部は、前記軸方向と直交する断面視で、前記管部の中心軸から前記管部の径方向の外側に向かって延在し、前記中空部を前記管部の周方向において前記複数の空間に仕切る仕切板部を備える。
 本発明の1つの実施形態として、前記管部の周壁には、前記周方向において前記仕切板部を跨って形成されている開口部が設けられており、前記仕切板部により仕切られている複数の空間は、前記開口部を通じて前記管部の外部空間に連通している。
 本発明の1つの実施形態として、前記補強部は、前記管部の先端よりも突出する突出部を備え、前記補強部の前記突出部には、前記軸方向に対して傾斜する面で構成された、針先を含む刃面、が形成されている。
 本発明の1つの実施形態として、前記刃面は、前記突出部の対向する両面に形成された第1刃面部及び第2刃面部を備え、前記第1刃面部及び前記第2刃面部は、前記軸方向の基端側から先端側に向かうにつれて近づくように傾斜しており、交差して前記針先を形成している。
 本発明の1つの実施形態として、前記刃面は、前記突出部の対向する両面の少なくとも一方の面に形成されている、互いが交差する稜線により前記針先を一端とする刃縁を形成する第1刃面部及び第2刃面部を備える。
 本発明の第2の態様としてのセンサは、中空部を区画する金属製の管部、及び、前記管部の軸方向に沿って延在し、前記中空部を複数の空間に仕切ると共に前記管部を補強する補強部、を備える針部材と、前記複数の空間に位置する線状の検出部材と、を備える。
 本発明の第3の態様としての針部材の製造方法は、中空部を区画する金属製の管体に、前記中空部を複数の空間に仕切る長尺な板材を挿入する板材挿入工程と、前記板材を前記中空部に収容している前記管体を軸方向に引き伸ばし、前記板材が前記管体の内壁により径方向内側に圧縮された状態とする伸長工程と、を含む。
 本発明の1つの実施形態として、前記伸長工程は、前記板材の長手方向の一端部が、前記管体の一端よりも突出した状態で実行される。
 本発明の1つの実施形態としての針部材の製造方法は、前記板材の前記一端部に、前記軸方向に対して傾斜する面で構成された、針先を含む刃面、を形成する刃面形成工程を更に含む。
 本発明の1つの実施形態としての針部材の製造方法は、前記管体の周壁に開口部を形成する開口形成工程を更に含む。
 本発明の第4の態様としてのセンサの製造方法は、中空部を区画する金属製の管体に、前記中空部を複数の空間に仕切る長尺な板材を挿入する板材挿入工程と、前記板材を前記中空部に収容している前記管体を軸方向に引き伸ばし、前記板材が前記管体の内壁により径方向内側に圧縮された状態とする伸長工程と、前記複数の空間の少なくとも1つに線状の検出部材を挿入する検出部材挿入工程と、を含む。
 本開示によれば、外径を細径化したとしても強度を確保し易い構成を備える針部材、針部材を備えるセンサ、針部材の製造方法、及び、センサの製造方法、を提供することができる。
一実施形態としてのセンサ、を備える計測装置を示す図である。 図1に示すセンサを示す斜視図である。 図1に示すセンサの正面を示す正面図である。 図1に示すセンサの背面を示す背面図である。 図1に示すセンサの一方側の側面図である。 図1に示すセンサの他方側の側面図である。 図3のI-I線に沿う断面図である。 図3のII-II線に沿う断面図である。 図1に示すセンサを先端側から見た図である。 図2に示す補強部の変形例を示す図である。 図2に示す補強部の変形例を示す図である。 図2に示す補強部の変形例を示す図である。 図1に示す針部材の変形例を示す図である。 図1に示す針部材の変形例を示す図である。 図1に示す針部材の変形例を示す図である。 図1に示す針部材の変形例を示す図である。 図2に示す開口部の内壁の形状を示す断面図である。 図2に示す開口部の変形例を示す図である。 一実施形態としてのセンサを示す斜視図である。 図15に示すセンサの正面を示す正面図である。 図15に示すセンサの背面を示す背面図である。 図15に示すセンサの一方側の側面図である。 図15に示すセンサの他方側の側面図である。 図1に示すセンサの製造方法の一例を示すフローチャートである。 図20の板材挿入工程の概要を示す概要図である。 図20の伸長工程の概要を示す概要図である。
 以下、針部材、センサ、針部材の製造方法、及び、センサの製造方法の実施形態について、図1~図22を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
 図1は、一実施形態としてのセンサ1を備える計測装置100を示す図である。図1に示すように、計測装置100は、センサ1と、制御部2と、支持部材3と、ハウジング4と、を備える。
 センサ1は、被計測物質を検出し、検出結果の情報を制御部2に送信する。制御部2は、プロセッサやメモリ、電池等により構成される。制御部2は、センサ1から受信した検出結果の情報を解析し、解析結果を必要に応じて表示装置等の外部装置に送信する。支持部材3は、センサ1を支持している。具体的には、支持部材3は、センサ1の後述する針部材10の基端部を保持することで、センサ1を支持している。ハウジング4は、制御部2を内部に収容しており、ハウジング4が制御部2を覆った状態で支持部材3に取り付けられる。
 センサ1が体内に挿入された状態で、計測装置100は被検者に装着される。図1では、計測装置100の制御部2、支持部材3及びハウジング4が、被検者の体表面BS上に装着されている状態を示している。計測装置100が被検者に装着されている間、計測装置100は、被検者の体液中の被計測物質を経時的に計測する。計測装置100が被検者に装着されている期間は、数時間、数日、1週間、1カ月など、医師等の判断で適宜決定される。
 被計測物質は特に限定されない。センサの検出部材の種類によって、間質液中のグルコース、酸素、pH、乳酸等を測定することができる。
 また、図1に示す計測装置100が、センサ1を体内に挿入する挿入機構を備える構成としてもよい。
 以下、本実施形態のセンサ1について説明する。図2はセンサ1を示す斜視図である。図3はセンサ1の正面を示す正面図である。図4はセンサ1の正面と反対側の面である背面を示す背面図である。図5はセンサ1の一方側の側面図であり、図6はセンサ1の他方側の側面図である。図7は図3のI-I断面図である。図8は図3のII-II断面図である。図9はセンサ1を先端側から見た図である。
 図2に示すように、センサ1は、針部材10と、検出部材30と、を備える。
 図3に示すように、針部材10は、中空部11を区画する金属製の管部10aと、中空部11において管部10aの軸方向Aに沿って延在し、中空部11を複数の空間に仕切ると共に管部10aを補強する補強部10bと、を備える。
 管部10aの太さは、例えば、最大外径が0.2mm~1.2mm(33~18ゲージの外径に相当)であり、その長さは、1mm~10mm、好ましくは3~6mmである。また、管部10aの肉厚は、例えば、0.02mm~0.15mmの範囲から設定される。図2~図9では、最大外径が0.3mm(29ゲージの外径に相当)、長さが9.5mm、肉厚が0.05mmの略円筒状の管部10aを例示している。図2~図9に示す管部10aの肉厚は、管部10aの周方向Bの位置によらず0.05mmであり、略一様な肉厚を有している。
 管部10aの材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金等の金属材料が用いられる。
 補強部10bは、管部10aの中空部11内で、管部10aの軸方向Aに沿って延在する長尺部材である。そして、図7に示すように、補強部10bは、管部10aの軸方向Aと直交する断面において、中空部11を、複数の空間としての第1中空部11a及び第2中空部11bに仕切っている。本実施形態の補強部10bは、中空部11を2つの空間に分割する仕切り部材である。
 また、補強部10bは、管部10aの内壁に当接又は一体化している。本実施形態の補強部10bは、管部10aと別体で形成されており、管部10aの内壁に当接することで、管部10aの強度を補強している。但し、補強部10bを、管部10aの内壁と溶接等により接合して一体化させてもよい。
 補強部10bの材料としては、管部10aの材料と同様、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金等の金属材料が用いられる。このなかでも、ステンレス鋼が好ましい。ステンレスであれば、JIS G 4305:2012に規定するSUS304、SUS304L、若しくはSUS321、またはISO9626:2016の材料の項に適合するステンレス鋼が特に好ましい。このなかでも、JISZ2241:2011(金属引張試験方法)の引張強さ400N/m以上800N/mが好ましく、450N/m以上650N/m以下のステンレスが特に好ましい。上記の特に好ましい範囲であると、33~29ゲージ相当の細径の針を製造する際に、製造効率の良い加工が可能となる。管部10a及び補強部10bは、同一の材料であってもよく、異なる材料であってもよい。
 このように、中空部11内に、補強部10bを設けることで管部10aを補強することにより、管部10aを、生体内に挿入するのに十分な強度とすることができる。すなわち、管部10aの厚みを厚肉化することなく管部10aの強度を確保できるので、管部10aの細径化が実現できる。すなわち、強度の確保と細径化とを両立した針部材10を実現できる。
 図3に示すように、検出部材30は、中空部11の複数の空間としての第1中空部11a及び第2中空部11bに位置するワイヤ線状部材である。換言すれば、第1中空部11a及び第2中空部11bには、ワイヤ線状の検出部材30が収容されている。検出部材30としては、被計測物質の量または濃度に応じた電気的信号を検出する部材を用いることができる。検出部材30は、中空部11の第1中空部11a及び/又は第2中空部11bにおいて、管部10aの軸方向Aに沿って延在している。
 より具体的に、本実施形態の検出部材30は横断面形状が円形のワイヤ電極である。図7~図9に示すように、本実施形態では、2本の検出部材30としてのワイヤ電極が、中空部11に収容されている。本実施形態の検出部材30としてのワイヤ電極の外径は、0.02mm~0.2mmである。以下、2本の検出部材30を区別なく記載する場合には「検出部材30」と記載し、2本の検出部材30を区別して記載する場合には、2本の検出部材30の一方を「第1検出部材30a」と記載し、他方を「第2検出部材30b」と記載する。
 第1検出部材30aは、補強部10bにより仕切られている一方の空間である第1中空部11aに収容されている。第2検出部材30bは、補強部10bにより仕切られている他方の空間である第2中空部11bに収容されている。このように、補強部10bにより中空部11を仕切ることで、複数の検出部材30を配置するスペースを別々に確保することができる。つまり、検出部材30の個数に応じた数の空間部を確保することができる。
 第1検出部材30aは、導電性の芯材をベースに構成され、芯材の外周面に、検体と接触して被計測物質を検出するよう構成された検出部と、更にその外周面に絶縁性の素材でコーティングされた保護部とを備える。検出部は、被計測物質に対する電気的特性の変化を検出する作用電極であり、芯材表面にディッピング、電解重合、スパッタリング等の薄膜形成手段を用いて形成される。本実施形態では、第2検出部材30bにより、上述の検出部としての作用電極に対する参照電極が構成されている。中空部11内に3本の検出部材30を配置し、その3本の検出部材30それぞれにより、作用電極、参照電極及び対極を構成してもよい。3本の検出部材30を配置する場合は、例えば、中空部11を3つに仕切るようにすればよい(図10B参照)。また、参照電極または対極として、針部材10を利用する構成としてもよい。
 また、本実施形態の検出部材30の基端部には、支持部材3を貫通して制御部2に接続される接続部が設けられている。検出部によって検出された被計測物質の情報は、接続部を経由して制御部2に送信される。
 以下、本実施形態の針部材10の更なる詳細について説明する。
[補強部10b]
 補強部10bは、中空部11を仕切りつつ、管部10aを補強する構成であればよい。したがって、補強部10bには、補強部10bにより仕切られた複数の空間を連通させる貫通孔があってもよい。但し、管部10aの補強性能を高める観点では、貫通孔がない構成とすることが好ましい。
 図7、図8に示すように、本実施形態の補強部10bは、複数(本実施形態では2つ)の仕切板部12を備えている。仕切板部12とは、センサ1の軸方向Aと直交する断面視(図7、図8参照。以下、単に「横断面視」と記載する。)で、管部10aの中心軸Oから管部10aの径方向Cの外側に向かって延在する部分である。そして、複数の仕切板部12は、中空部11を管部10aの周方向Bにおいて、複数の空間としての第1中空部11a及び第2中空部11bに仕切っている。仕切板部12の径方向Cの外側の外縁部は、管部10aの内壁に当接又は一体化されている。このように、横断面視において、管部10aの中心軸Oから径方向C外側に向かって延在する複数の仕切板部12を備える構成とすることで、周方向Bの位置による管部10aの強度のばらつきを抑制できる
 より具体的に、本実施形態の補強部10bの2つの仕切板部12は、横断面視(図7、図8参照)において、略一様な厚みを有し、管部10aの内径と略等しい幅を有する1枚の平板部により構成されている。この平板部で構成されている2つの仕切板部12は、横断面視(図7、図8参照)において、管部10aの中心軸Oを中心とした中心角が180°離れた位置で、中心軸Oから径方向C外側に向かって延在している。このように、周方向Bにおいて隣接する仕切板部12同士の、中心軸Oを中心とする中心角を略等しくすれば、周方向Bの位置による管部10aの強度のばらつきを、より抑制することができる。
 本実施形態の仕切板部12は、横断面視(図7、図8参照)において、管部10aの中心軸Oから径方向Cの外側に向かって直線状に延在する平板形状であるが、図10Aに示すように、中心軸Oから径方向Cの外側に向かって湾曲して延在する湾曲板形状の仕切板部12としてもよい。
 また、本実施形態の補強部10bは2つの仕切板部12を備える構成であるが、図10A~図10Cに示すように、3つ以上の仕切板部12を備える構成としてもよい。図10Aでは、横断面視(図3におけるI-I断面図に相当する箇所における断面図)において、4つの仕切板部12が、中心軸Oから径方向Cの外側に向かって湾曲して延在している。また、図10Bでは、横断面視(図3におけるI-I断面図に相当する箇所における断面図)において、3つの仕切板部12が、中心軸Oから径方向Cの外側に向かって直線状に延在している。更に、図10Cでは、横断面視(図3におけるI-I断面図に相当する箇所における断面図)において、4つの仕切板部12が、中心軸Oから径方向Cの外側に向かって直線状に延在している。横断面視において、空間部の数が偶数となるように仕切板部12を設ける場合は、中心軸Oに対して点対称になるような仕切板部12とすると、周方向Bの位置による管部10aの強度のばらつきを、より抑制することができる。
 更に、図10B及び図10Cに示すように、3つ以上の仕切板部12を設ける場合であっても、3つ以上の仕切板部12を、周方向Bにおいて隣接する仕切板部12同士の、中心軸Oを中心とする中心角が略等しくなるように、等間隔に配置することが好ましい。このようにすれば、上述したように、周方向Bの位置による管部10aの強度のばらつきを、より抑制することができる。
 図3、図4に示すように、本実施形態の補強部10bは、管部10aの先端よりも突出する突出部13を備えている。この突出部13には、軸方向Aに対して、針部材10の先端方向へ向かって傾斜する面で構成された、針先14を含む刃面15、が形成されている。このような構成とすることで、管部の先端部に針先を含む刃面が形成されている構成と比較して、針部材10の先端をさらに薄い鋭利な形状にすることができる。そのため、穿刺時に被検者や患者等の被穿刺者が感じる痛みを軽減することができる。
 具体的に、本実施形態の刃面15は、突出部13の対向する両面に形成された第1刃面部16及び第2刃面部17を備えている。つまり、突出部13の対向する2つの面の一方に第1刃面部16が形成されており、対向する2つの面の他方に第2刃面部17が形成されている。そして、第1刃面部16及び第2刃面部17は、軸方向Aの基端側から先端側に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。第1刃面部16及び第2刃面部17は、先端側で互いに交差して針先14を形成している。このような刃面15とすることで、針部材10の先端を、より薄い鋭利な形状にすることができる。
 より具体的に、本実施形態の補強部10bの突出部13は板状であり、突出部13の厚み方向で対向する両面に上述の第1刃面部16及び第2刃面部17が形成されている。そして、本実施形態の補強部10bの突出部13には、幅方向で対向する両端面にも第3刃面部18及び第4刃面部19が形成されている。第3刃面部18及び第4刃面部19は、軸方向Aの基端側から先端側に向かうにつれて互いに近づくように傾斜する。第3刃面部18及び第4刃面部19は、先端側で互いに交差して針先14を形成している。つまり、本実施形態の針先14は、第1刃面部16、第2刃面部17、第3刃面部18及び第4刃面部19の4つの刃面部が、先端側で交差することにより形成されている。このような構成とすることで、針部材10の先端を、より一層薄い鋭利な形状にすることができる。
 本実施形態の補強部10bの突出部13は、図3のセンサ1の正面視において、略一様な厚みT1で軸方向Aに延在する基端側部13aと、この基端側部13aの軸方向Aの先端側に連続し、上述の第1刃面部16及び第2刃面部17が形成されている先端側部13bと、を備えている。そして、図5、図6に示すように、第3刃面部18及び第4刃面部19は、先端側部13bのみならず、基端側部13aに亘って形成されている。換言すれば、図3に示すように、基端側部13aの厚みT1は、軸方向Aの位置によらず略一様であるが、図5、図6に示すように、基端側部13aの幅W1は、軸方向Aの基端側から先端側に向かって漸減している。このような構成とすることで、第3刃面部及び第4刃面部を先端側部13bのみに形成する構成と比較して、第3刃面部18及び第4刃面部19を軸方向Aに沿うように延在する刃面部とすることができる。そのため、針部材10の先端をより細くすることができ、穿刺時に被穿刺者が感じる痛みを、より軽減することができる。
 上述したように、本実施形態の補強部10bの仕切板部12は平板部により構成されており、本実施形態では、仕切板部12を構成する平板部が、管部10a内の部分から突出部13の基端側部13aまで略一様な厚みT1で延在している。但し、厚みT1を、管部内の部分から突出部の基端側部まで、軸方向Aの先端側に向かうにつれて漸減する平板部としてもよい。
 また、後述するように、管部10aの周壁には開口部25(図3等参照)が形成されている。本実施形態の補強部10bは、軸方向Aにおいて開口部25が形成されている領域に、少なくとも配置されている。このようにすることで、開口部25の位置での管部10aの強度低下を補うように補強することができる。
[管部10a]
 図3~図6に示すように、本実施形態の管部10aは、本体部20と、この本体部20の軸方向Aの先端側に連続し、軸方向Aの先端側に向かって内径及び外径が漸減するテーパ部21と、このテーパ部21の先端側に連続し、軸方向Aに対して傾斜する面で構成された刃面22aが形成されている先端部22と、を備えている。本体部20、テーパ部21及び先端部22の中心軸は共通する直線状の中心軸Oである。
 本体部20は円筒状であり、後述する開口部25(図3等参照)が設けられている位置を除き、その内径及び外径は、軸方向Aの位置によらず略一定である。
 テーパ部21の内周面及び外周面は、軸方向Aの基端側から先端側に向かって、中心軸Oに近づくように傾斜している。
 先端部22には、上述したように刃面22aが形成されている。以下、上述した補強部10bの刃面15と区別するため、説明の便宜上、管部10aの先端部22の刃面22aを「管部刃面22a」と記載する。図5、図6に示すように、管部刃面22aは、上述した補強部10bの板状の突出部13の厚み方向の両側で、軸方向Aの基端側から先端側に向かって中心軸Oに近づくように傾斜する第1刃面部23及び第2刃面部24を備えている。より具体的に、管部刃面22aは、上述した補強部10bの板状の突出部13の厚み方向の両側で、軸方向Aの基端側から先端側に向かって中心軸Oを含み板状の突出部13の面内方向に平行な平面に近づくように傾斜する第1刃面部23及び第2刃面部24を備えている。管部刃面22aの第1刃面部23は、軸方向Aの先端側で、板状の突出部13の基端側部13aの厚み方向の一方の面に滑らかに連続している。また、管部刃面22aの第2刃面部24についても、軸方向Aの先端側で、板状の突出部13の基端側部13aの厚み方向の他方の面に滑らかに連続している。
 より具体的に、管部刃面22aの第1刃面部23及び第2刃面部24は、凹状に湾曲した湾曲面で形成されている。このようにすれば、管部刃面22aの第1刃面部23及び第2刃面部24を、突出部13の基端側部13aの面と滑らかに連続するように繋げることができる。
 図3に示すように、本実施形態の管部10aの周壁には、中空部11に繋がる開口部25としての貫通孔が設けられている。具体的に、開口部25としての貫通孔は、管部10aの本体部20の周壁に形成されている。開口部25により、中空部11の複数の空間としての第1中空部11a及び第2中空部11bの少なくとも1つと、管部10aの外部空間と、を連通させることができる。上述したように、本実施形態の針部材10は、第1中空部11a及び第2中空部11bにワイヤ線状の検出部材30を収容した状態で、一定期間の間、体内に留置される。その間、計測装置100(図1参照)により、検出部材30により検出される、被検者の体液中の被計測物質を、経時的に計測する。本実施形態のような開口部25を設ける構成とすれば、開口部25が無い構成と比較して、被検者の体液が針部材10の管部10aの中空部11内に出入りし易い。そのため、管部10a内に位置する検出部材30に接触する体液も循環し易く、被計測物質の経時的な変化をより正確に計測することが可能となる。
 また、図8に示すように、管部10aの周壁に形成された開口部25としての貫通孔は、周方向Bにおいて、補強部10bの複数の仕切板部12のうち少なくとも1つの仕切板部12を跨って形成されている。より具体的に、本実施形態では、開口部25としての貫通孔が、周方向Bにおいて、1つの仕切板部12aのみを跨って形成されている。換言すれば、少なくとも1つの仕切板部12は、その径方向C外側の外端面が開口部25内に露出するように、配置されている。つまり、本実施形態では、図8に示すように、仕切板部12aの径方向C外側の外端面12a1が、開口部25を通じて外部空間から視認可能に、開口部25内に露出している。
 そして、開口部25としての貫通孔が周方向Bにおいて跨る仕切板部12aにより仕切られている複数の空間は、開口部25を通じて管部10aの外部空間に連通している。本実施形態では、仕切板部12aにより仕切られている2つの空間としての第1中空部11a及び第2中空部11bが、開口部25を通じて管部10aの外部空間に連通している。
 このように、開口部25を、周方向Bにおいて少なくとも1つの仕切板部12を跨るように形成すれば、周方向Bにおいて仕切板部12を跨らない開口部とする場合と比較して、開口部25を設けたことによる管部10aの強度低下を効率的に補強することができる。開口部25を設けると、開口部25が設けられている位置で、管部10aの外径が細くなる。具体的に、管部10aのうち、開口部25が設けられている位置と、開口部25と径方向Cで対向する位置と、の間の径方向厚みT2は、開口部25が設けられていない位置同士の径方向厚みT3(本実施形態では管部10aの外径に等しい)と比較して、薄い。そのため、管部10aは、開口部25を設けることにより、開口部25が設けられていない位置同士の径方向厚みT3の厚み方向よりも、開口部25が設けられている位置を含む径方向厚みT2の厚み方向(以下、説明の便宜上、「変形容易方向」と記載する。図8では上下方向)に、折れや曲げなどの変形が発生し易くなる。そのため、管部10aが、開口部25が設けられている位置で、変形容易方向に変形し難くなるように、仕切板部12aを配置することが好ましい。本実施形態のように、開口部25を、周方向Bにおいて仕切板部12aを跨るように形成すれば、周方向Bにおいて仕切板部を跨らないように開口部を形成する場合と比較して、管部10aの変形容易方向の曲げ変形の発生を抑制することができる。すなわち、開口部25を設けたことによる管部10aの強度低下を効率的に補強することができる。
 本実施形態の管部10aでは、上述の位置に開口部25が設けられているため、図3、図5、図6に示すように、開口部25と、管部刃面22aの第1刃面部23及び第2刃面部24と、は周方向Bにおいて異なる位置に配置されている。より具体的に、本実施形態の開口部25は、図3に示すセンサ1の正面に形成されている。これに対して、本実施形態の管部刃面22aの第1刃面部23及び第2刃面部24は、図5、図6に示すセンサ1の側面に形成されている。
 但し、開口部25は、周方向Bにおいて少なくとも1つの仕切板部12を跨るように形成された構成に限られない。例えば、図11A、図11B、図11Cに示す変形例としての針部材110、210、310のように、周方向Bにおいて1つの仕切板部112も跨らない開口部125としてもよい。このようにすれば、仕切板部112により仕切られる各空間の大きさや位置に適した開口部125を形成することができる。しかしながら、上述したように、開口部による強度低下を補う補強の観点では、図1~図9に示す本実施形態のように、周方向Bにおいて少なくとも1つの仕切板部12を跨るように開口部25を形成することが好ましい。更に、このような開口部25とすれば、仕切板部12により仕切られる複数の空間で1つの開口部25を共有できるため、複数の空間それぞれに別々の開口部125(図11A~図11C参照)を設ける構成と比較して、開口部25を形成する加工の作業工程を効率化することができる。具体的に、図1~図9に示す管部10aには、第1中空部11a及び第2中空部11bを外部空間に連通させる1つの開口部25が設けられているのに対して、図11Aの管部110a、図11Bの管部210a、及び、図11Cの管部310a、には、第1中空部111a及び第2中空部111bそれぞれに対して1つずつの開口部125、つまり、2つの開口部125が設けられている。
 ここで、図11Aに示す針部材110は、図1~図9に示す針部材10と比較して、上述した開口部の構成のみが相違している。これに対して、図11Bに示す針部材210は、図1~図9に示す針部材10と比較して、上述した開口部の構成に加えて、先端部の構成が相違している。
 図11Bに示す針部材210では、補強部210bが管部210aの先端から突出していない。そして、針部材210では、管部210aの先端に、軸方向Aに対して傾斜する面である刃面部227を備える刃面226が形成されている。そして、針先214は、刃面226の先端であり、管部210aの外周面上に形成されている。刃面226は、複数の刃面部227で構成されていてもよく、1つのみの刃面部227で構成されていてもよい。
 図11Cに示す針部材310は、図11Bの針部材210と同様、図1~図9に示す針部材10と比較して、上述した開口部の構成に加えて、先端部の構成が相違している。
 具体的に、図11Cに示す針部材310では、補強部310bが管部310aの先端から突出していない。そして、針部材310では、管部310aの先端に、軸方向Aに対して傾斜する面である刃面部327を備える刃面326が形成されている。そして、針先314は、刃面326の先端であり、管部310aの外周面上に形成されている。刃面326は、複数の刃面部327で構成されていてもよく、1つのみの刃面部327で構成されていてもよい。
 但し、図11Cに示す針部材310は、図11Bに示す針部材210と比較して、刃面部の傾斜方向が異なる。具体的に、図11Bの刃面部227は、2つの仕切板部112を構成する平板部の厚み方向(図11Bでは上下方向)の一方側に位置する管部210aの外周面上に、針先214が形成されている。これに対して、図11Cの刃面部327は、平板部の厚み方向と直交する延在方向(図11Bでは上下方向)の一方側に位置する管部310aの外周面上に、針先314が形成されている。穿刺時の痛み軽減の観点では、図11Cに示す針部材310が、図11Bに示す針部材210よりも好ましい。図11Cに示す針部材210によれば、図11Bに示す針部材210と比較して、穿刺時に、体表面BSの穿刺口周囲の皮膚が、刃面326に露出する平板部の先端面により、穿刺口内に巻き込まれることを抑制できる。そのため、被穿刺者が穿刺時に感じる痛みを軽減することができる。
 また、穿刺時の痛み軽減の観点では、図1~図9に示す本実施形態の針部材10及び図11Aに示す針部材110が、図11Bに示す針部材210及び図11Cに示す針部材310よりも好ましい。図1~図9に示す針部材10では、管部10aから突出する補強部10bの突出部13に刃面15が形成されるため、図11B及び図11Cに示す構成と比較して、針部材10の先端をより薄い鋭利な形状にすることができる。図11Aに示す針部材110も同様である。
 更に、図12は、本実施形態の針部材10の変形例としての針部材410を示す図である。図12に示す針部材410は、上述した図11Aに示す針部材110と比較して、管部の開口部の形状及び数が相違しているが、他の構成は同一である。
 図12に示す針部材410の管部410aの周壁には、複数の開口部425が形成されている。各開口部425は、周方向Bにおいて1つの仕切板部412も跨らない構成である。そのため、各開口部425は、中空部411内の1つの空間に対してのみ連通している。図12に示す例では、1つの空間である第1中空部411aと外部空間とを連通する2つの開口部425が、軸方向Aの異なる位置に形成されている。また、図12に示す例では、1つの空間である第2中空部411bと外部空間とを連通する2つの開口部425が、軸方向Aの異なる位置に形成されている。更に、図11Aに示す開口部125の形状は、軸方向Aに長い長孔であったが、図12に示す開口部425は、円形の貫通孔である。このように、管部に設ける開口部の形状や数については、何ら限定されることなく、適宜設計することができる。
 図13は、本実施形態の開口部25の内壁の形状を示す図である。より具体的に、図13は、開口部25を含む、管部10aの軸方向に沿う断面の一部を示す断面図である。図13に示すように、本実施形態の開口部25の内壁のうち、軸方向Aの先端側(図13では左側)に位置する先端側内壁25aは、軸方向Aの基端側から先端側に向かうにつれて、中心軸Oから離れるように傾斜する斜面により構成されている。また、本実施形態の開口部25の内壁のうち、軸方向Aの基端側(図13では右側)に位置する基端側内壁25bは、軸方向Aの基端側から先端側に向かうにつれて、中心軸Oに近づくように傾斜する斜面により構成されている。このようにすることで、針部材10の穿刺時及び抜去時の刺通抵抗を低減することができ、被穿刺者の感じる痛みを軽減することができる。
 また、図8に示すように、開口部25の中空部11側の縁における、軸方向Aと直交する方向での最大幅W2は、管部10aの最大内径Xよりも小さい。このようにすることで、開口部25の位置で、上述した変形容易方向における径方向厚みT2が極端に薄くなることを抑制し、管部10aの強度が極端に低下することを抑制することができる。図14は、開口部25の変形例としての開口部25´について、図8と同位置での断面を示す断面図である。図14に示す開口部25´の中空部11側の縁における、軸方向Aと直交する方向での最大幅W2についても、管部10aの最大内径Xよりも小さい。更に、図14に示す開口部25´では、周方向Bの一方側の内壁25c´と、周方向Bの他方側の内壁25d´とが対向している。このような構成とすれば、上述した変形容易方向(図14でゃ上下方向)における径方向厚みT2が薄くなることを、より抑制することができる。そのため、管部10aの強度が極端に低下することを、より抑制することができる。
 更に、本実施形態の管部10aのテーパ部21は、第1中空部11a及び第2中空部11bにそれぞれ収容されている検出部材30の先端位置決め部を構成している。図7、図8に示すように、本実施形態の補強部10bを構成する平板部は、横断面視で、中空部11を略半円状の2つの第1中空部11aと第2中空部11bに仕切っている。図7及び図9に示すように、第1中空部11aの幅W3は、軸方向Aにおけるテーパ部21の領域で、軸方向Aの基端側から先端側に向かうにつれて漸減している。第2中空部11bの幅W4についても、第1中空部11aの幅W3と同様、軸方向Aにおけるテーパ部21の領域で、軸方向Aの基端側から先端側に向かうにつれて漸減している。第1中空部11aの幅W3及び第2中空部11bの幅W4とは、平板部の厚み方向での長さを意味している。
 そして、図9に示すように、テーパ部21の軸方向Aの先端の位置では、第1中空部11aの幅W3の最大幅W3aが、第1検出部材30aの直径よりも小さい。そのため、第1検出部材30aは、その先端がテーパ部21の位置で第1中空部11aを区画するテーパ内壁に突き当たることで、テーパ部21よりも先端側に抜け落ちない。換言すれば、本実施形態の第1検出部材30aは、その先端がテーパ部21の内壁に突き当たることで、第1中空部11a内で位置決めされている。
 また、図9に示すように、テーパ部21の軸方向Aの先端の位置では、第2中空部11bの幅W4の最大幅W4aが、第2検出部材30bの直径よりも小さい。そのため、第2検出部材30bは、その先端がテーパ部21の位置で第2中空部11bを区画するテーパ内壁に突き当たることで、テーパ部21よりも先端側に抜け落ちない。換言すれば、本実施形態の第2検出部材30bは、その先端がテーパ部21の内壁に突き当たることで、第2中空部11b内で位置決めされている。
 次に、別の実施形態としてのセンサ501について説明する。図15~図19は、センサ501を示す図である。具体的に、図15はセンサ501を示す斜視図である。図16はセンサ501の正面を示す正面図である。図17はセンサ501の正面と反対側の面である背面を示す背面図である。図18はセンサ501の一方側の側面図であり、図19はセンサ501の他方側の側面図である。
 図15~図19に示すセンサ501は、上述のセンサ1と同様、針部材510及び検出部材30を備えている。
 図15に示すように、針部材510は、管部10a及び補強部510bを備えている。
 ここで、本実施形態のセンサ501の検出部材30は、上述したセンサ1の検出部材30と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。また、本実施形態の針部材510の管部10aは、上述した針部材10の管部10aと同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
 補強部510bは、上述した補強部10bと比較して、刃面の構成が相違しているが、その他の構成は同様である。したがって、ここでは、補強部510bの刃面515の構成についてのみ説明する。
 図16~図19に示すように、本実施形態の補強部510bは、管部10a内に延在する仕切板部512と、管部10aの先端よりも突出する突出部513と、を備えている。本実施形態の補強部510bの仕切板部512は、軸方向Aに長尺の平板部により構成されている。突出部513には、軸方向Aに対して先端側に向かって1°~10°傾斜する複数の面で構成された、針先514を含む刃面515が形成されている。このような構成とすることで、管部の先端部に針先を含む刃面が形成されている構成と比較して、針部材510の先端を薄い鋭利な形状にすることができる。そのため、穿刺時に被検者や患者等の被穿刺者が感じる痛みを軽減することができる。
 具体的に、本実施形態の刃面515は、突出部513の対向する両面の一方の面に形成されている、互いが交差する稜線により針先514を一端とする刃縁528を形成する第1刃面部516及び第2刃面部517を備えている。つまり、突出部513の対向する2つの面の一方側の面に、第1刃面部516及び第2刃面部17が形成されている。第1刃面部516及び第2刃面部517は、軸方向Aに対して傾斜する平面状の斜面で構成されており、第1刃面部516及び第2刃面部517は、軸方向Aの先端側で互いが交差して稜線を形成している。この稜線が、穿刺時の切れ刃となる刃縁528を構成しており、この刃縁528は、軸方向Aに沿って針先514まで延在している。この刃縁528は、針先514から径中心方向外側に向かって10°~25°傾斜している。このような刃面515とすることで、針部材510の先端を、より薄い鋭利な形状にすることができる。また、切れ刃となる刃縁528を形成することで、刺通抵抗を、より低減することができる。
 より具体的に、本実施形態の補強部510bの突出部513は板状であり、突出部513の厚み方向で対向する両面の一方の面のみに、上述の第1刃面部516及び第2刃面部517が形成されているが、他方の面にも、同様の刃面部を形成してもよい。このようにすれば、針部材510の先端を、より一層薄い鋭利な形状にすることができる。また、切れ刃となる刃縁528を両面に形成することで、刺通抵抗を、より一層低減することができる。
 また、本実施形態の補強部510bの突出部513には、幅方向で対向する両端面にも第3刃面部518及び第4刃面部519が形成されている。第3刃面部518及び第4刃面部519は、軸方向Aの基端側から先端側に向かうにつれて近づくように傾斜しており、先端側で互いに交差して針先514を形成している。つまり、本実施形態の針先514は、第1刃面部516、第2刃面部517、第3刃面部518及び第4刃面部519の4つの刃面部が、先端側で交差することにより形成されている。このような構成とすることで、針部材510の先端を、より一層薄い鋭利な形状にすることができる。
 ここで、図18、図19に示すように、本実施形態の刃面515では、第3刃面部518と第1刃面部516との間にも切れ刃となる刃縁531を備えている。また、本実施形態の刃面515では、第4刃面部519と第2刃面部517との間にも切れ刃となる刃縁532を備えている。すなわち、本実施形態の刃面515は、3つの刃縁528、刃縁531、刃縁532を備えているため、上述した針部材10の刃面15(図3等参照)と比較して、穿刺時の刺通抵抗を低減することができる。
 次に、上述したセンサ1の製造方法の一例について説明する。図20は、センサ1の製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図21、図22は、図20に示す製造方法の一部の工程の概要を示す概要図である。図20~図22に示すように、センサ1の一製造方法は、中空部11を区画する金属製の管体60に、中空部11を複数の空間に仕切る長尺な板材61を挿入する板材挿入工程S1と、板材61を中空部11に収容している管体60を軸方向Aに引き伸ばし、板材61が管体60の内壁により径方向C内側に圧縮された状態とする伸長工程S2と、板材61の一端部に、軸方向Aに対して傾斜する面で構成された、針先14(図3等参照)を含む刃面15(図3等参照)を形成する刃面形成工程S3と、管体60の周壁に開口部25(図3等参照)を形成する開口形成工程S4と、板材61により仕切られた複数の空間の少なくとも1つに線状の検出部材30(図7等参照)を挿入する検出部材挿入工程S5と、含む。以下、各工程S1~S5について詳細に説明する。
 図21は、図20の板材挿入工程S1の概要を示す概要図である。図21に示すように、板材挿入工程S1では、金属製の管体60の中空部11に、管体60の軸方向Aに沿って延在する長尺な板材61を挿入する。図21では、平板状の板材61としているが、図10A~図10Cに示すような別の形状の板材61を挿入してもよい。
 図22は、図20の伸長工程S2の概要を示す概要図である。図22に示すように、伸長工程S2では、例えば、ダイス62を用いた空引きの引抜き加工により、管体60を引き伸ばす。これにより、管体60を細径化することができる。この伸長工程S2において、管体60の内径が細径化されることで、管体60の内壁が、内部の板材61の幅方向Dの両端面に接触すると共に、板材61の幅方向Dの両端面を挟み込み、径方向Cの内側に圧縮する。これにより、管体60と板材61とを一体化することができる。
 また、伸長工程S2では、管体60と共に、板材61を引き伸ばしてもよい。このようにすることで、管体60と板材61との密着性が高まり、より強固に一体化することができる。管体60及び板材61を共に引き伸ばす場合は、板材61の厚み及び管体60の内径を略一定としたまま引き伸ばすことが好ましい。
 更に、図20に示すセンサ1の製造方法の伸長工程S2は、板材61の長手方向の一端部が、管体60の一端よりも突出した状態で実行される。このようにすることで、上述した補強部10b(図3等参照)の突出部13(図3等参照)を形成することができる。
 図22に示すように、伸長工程S2は、ダイス62を用いた空引きの引抜き加工により実行可能である。このダイス62を用いた伸長工程S2では、ダイス62のテーパ内面62aを利用して、管体60にテーパ部63を形成することができる。つまり、図22に示す伸長工程S2は、管体60を引き伸ばすことに加えて、管体60の軸方向Aの一部にテーパ部63を形成するテーパ部形成工程を含む。
 また、伸長工程S2は、図22に示すダイス62を用いた空引きの引き抜き加工の他に、例えば、軸方向Aに移動する管体60の外面を、管体60の周囲で回転するダイスにより、径方向Cの内側に繰り返し押圧することで、管体60を細径化するスウェージング加工により実行してもよい。更に、スウェージング加工で用いるダイスのテーパ内面を利用して、管体60にテーパ部63を形成するようにしてもよい。つまり、スウェージング加工により伸長工程S2を実行する場合であっても、管体60の軸方向Aの一部にテーパ部63を形成するテーパ部形成工程を含むようにすることができる。このテーパ部63は、針部材10の管部10aのテーパ部21(図3等参照)となる。
 但し、テーパ部形成工程は、伸長工程S2の後で、伸長工程S2とは別の工程として実行してもよい。
 刃面形成工程S3及び開口形成工程S4は、例えば、砥石による研削又はレーザー加工によって実行することができる。例えば、管体60の基端部を周方向Bに回動可能に固定し、管体60を周方向Bに回動させて、刃面15(図3等参照)及び開口部25(図3等参照)を順次形成することができる。図1~図9に示す針部材10の場合、管体60を周方向Bに90°回動させることで、砥石やレーザーにより加工可能な加工面を変更し、管体60の周壁の周方向Bの異なる位置に、刃面15及び開口部25それぞれを形成している。
 刃面形成工程S3及び開口形成工程S4については、いずれの工程を先に実行してもよい。
 以上の板材挿入工程S1、伸長工程S2、刃面形成工程S3、及び、開口形成工程S4、により、針部材10(図2等参照)を製造することができる。換言すれば、本実施形態の針部材10の製造方法は、板材挿入工程S1、伸長工程S2、刃面形成工程S3、及び、開口形成工程S4、を含む。
 最後に、検出部材挿入工程S5では、完成された針部材10の中空部11に、検出部材30(図2等参照)を挿入する。これにより、センサ1を製造することができる。
 図15~図19に示すセンサ501についても、図19に示す製造方法と同様の方法により製造することが可能である。
 本開示に係る針部材、センサ、針部材の製造方法、及び、センサの製造方法は、上述した実施形態や変形例の構成・工程に限られず、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限り、種々の変形・変更が可能である。
 本開示は、針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法に関する。
1:センサ
2:制御部
3:支持部材
4:ハウジング
10:針部材
10a:管部
10b:補強部
11:中空部
11a:第1中空部
11b:第2中空部
12:仕切板部
12a:仕切板部
12a1:仕切板部の外端面
13:突出部
13a:基端側部
13b:先端側部
14:針先
15:刃面
16:第1刃面部
17:第2刃面部
18:第3刃面部
19:第4刃面部
20:本体部
21:テーパ部
22:先端部
22a:管部刃面
23:第1刃面部
24:第2刃面部
25、25´:開口部
25a:先端側内壁
25b:基端側内壁
25c´:周方向の一方側の内壁
25d´:周方向の他方側の内壁
30:検出部材
30a:第1検出部材
30b:第2検出部材
60:管体
61:板材
62:ダイス
62a:テーパ内面
63:テーパ部
100:計測装置
110:針部材
110a:管部
111a:第1中空部
111b:第2中空部
112:仕切板部
125:開口部
210:針部材
210a:管部
210b:補強部
214:針先
226:刃面
227:刃面部
310:針部材
310a:管部
310b:補強部
314:針先
326:刃面
327:刃面部
410:針部材
410a:管部
411:中空部
411a:第1中空部
411b:第2中空部
412:仕切板部
425:開口部
501:センサ
510:針部材
510b:補強部
513:突出部
514:針先
515:刃面
516:第1刃面部
517:第2刃面部
518:第3刃面部
519:第4刃面部
528:刃縁
531、532:刃縁
A:管部の軸方向
B:管部の周方向
C:管部の径方向
D:板材の幅方向
O:管部の中心軸
T1:突出部の基端側部の厚み
T2:開口部が設けられている位置と、開口部と径方向で対向する位置と、の間の径方向厚み
T3:開口部が設けられていない位置同士の径方向厚み
W1:突出部の基端側部の幅
W2:開口部の中空部側の縁における、軸方向と直交する方向での最大幅
W3:第1中空部の幅
W3a:第1中空部の最大幅
W4:第2中空部の幅
W4a:第2中空部の最大幅
X:管部の最大内径
BS:体表面

Claims (12)

  1.  中空部を区画する金属製の管部と、
     前記中空部において前記管部の軸方向に沿って延在し、前記中空部を複数の空間に仕切ると共に前記管部を補強する補強部と、を備える針部材。
  2.  前記補強部は、前記軸方向と直交する断面視で、前記管部の中心軸から前記管部の径方向の外側に向かって延在し、前記中空部を前記管部の周方向において前記複数の空間に仕切る仕切板部を備える、請求項1に記載の針部材。
  3.  前記管部の周壁には、前記周方向において前記仕切板部を跨って形成されている開口部が設けられており、
     前記仕切板部により仕切られている複数の空間は、前記開口部を通じて前記管部の外部空間に連通している、請求項2に記載の針部材。
  4.  前記補強部は、前記管部の先端よりも突出する突出部を備え、
     前記補強部の前記突出部には、前記軸方向に対して傾斜する面で構成された、針先を含む刃面、が形成されている、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の針部材。
  5.  前記刃面は、前記突出部の対向する両面に形成された第1刃面部及び第2刃面部を備え、
     前記第1刃面部及び前記第2刃面部は、前記軸方向の基端側から先端側に向かうにつれて近づくように傾斜しており、交差して前記針先を形成している、請求項4に記載の針部材。
  6.  前記刃面は、前記突出部の対向する両面の少なくとも一方の面に形成されている、互いが交差する稜線により前記針先を一端とする刃縁を形成する第1刃面部及び第2刃面部を備える、請求項4に記載の針部材。
  7.  中空部を区画する金属製の管部、及び、前記管部の軸方向に沿って延在し、前記中空部を複数の空間に仕切ると共に前記管部を補強する補強部、を備える針部材と、
     前記複数の空間に位置する線状の検出部材と、を備えるセンサ。
  8.  中空部を区画する金属製の管体に、前記中空部を複数の空間に仕切る長尺な板材を挿入する板材挿入工程と、
     前記板材を前記中空部に収容している前記管体を軸方向に引き伸ばし、前記板材が前記管体の内壁により径方向内側に圧縮された状態とする伸長工程と、を含む、針部材の製造方法。
  9.  前記伸長工程は、前記板材の長手方向の一端部が、前記管体の一端よりも突出した状態で実行される、請求項8に記載の針部材の製造方法。
  10.  前記板材の前記一端部に、前記軸方向に対して傾斜する面で構成された、針先を含む刃面、を形成する刃面形成工程を更に含む、請求項9に記載の針部材の製造方法。
  11.  前記管体の周壁に開口部を形成する開口形成工程を更に含む、請求項8乃至10のいずれか1つに記載の針部材の製造方法。
  12.  中空部を区画する金属製の管体に、前記中空部を複数の空間に仕切る長尺な板材を挿入する板材挿入工程と、
     前記板材を前記中空部に収容している前記管体を軸方向に引き伸ばし、前記板材が前記管体の内壁により径方向内側に圧縮された状態とする伸長工程と、
     前記複数の空間の少なくとも1つに線状の検出部材を挿入する検出部材挿入工程と、を含む、センサの製造方法。
PCT/JP2018/028711 2017-09-06 2018-07-31 針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法 WO2019049561A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019540824A JP7148522B2 (ja) 2017-09-06 2018-07-31 針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-171457 2017-09-06
JP2017171457 2017-09-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019049561A1 true WO2019049561A1 (ja) 2019-03-14

Family

ID=65633850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/028711 WO2019049561A1 (ja) 2017-09-06 2018-07-31 針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7148522B2 (ja)
WO (1) WO2019049561A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5136400Y2 (ja) * 1971-10-19 1976-09-07
JPS5219437Y2 (ja) * 1971-10-06 1977-05-04
JPS5478393U (ja) * 1977-11-15 1979-06-04
JPH0231741A (ja) * 1988-07-22 1990-02-01 Nok Corp 生理活性物質固定化電極
JPH04361152A (ja) * 1991-06-07 1992-12-14 Nisshin Flour Milling Co Ltd 針形バイオセンサ
JP2004284239A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5219437B2 (ja) 2007-09-03 2013-06-26 株式会社ガリバー 冊子
JP5136400B2 (ja) 2008-12-26 2013-02-06 株式会社ニコン 画像処理装置及び画像処理プログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5219437Y2 (ja) * 1971-10-06 1977-05-04
JPS5136400Y2 (ja) * 1971-10-19 1976-09-07
JPS5478393U (ja) * 1977-11-15 1979-06-04
JPH0231741A (ja) * 1988-07-22 1990-02-01 Nok Corp 生理活性物質固定化電極
JPH04361152A (ja) * 1991-06-07 1992-12-14 Nisshin Flour Milling Co Ltd 針形バイオセンサ
JP2004284239A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
JP7148522B2 (ja) 2022-10-05
JPWO2019049561A1 (ja) 2020-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10092239B2 (en) Biosensor and method for providing a biosensor
JP2022188216A (ja) 針部材の製造方法
US8152741B2 (en) Lancet wheel
US20050171567A1 (en) Lancet and method of manufacturing the same
US20160278679A1 (en) Medical devices and insertion systems and methods
US6501976B1 (en) Percutaneous biological fluid sampling and analyte measurement devices and methods
US6793632B2 (en) Percutaneous biological fluid constituent sampling and measurement devices and methods
US20070250099A1 (en) Multiple Tip Lancet
US11534204B2 (en) Puncture apparatus
US11602309B2 (en) Needle member, sensor, and method for manufacturing needle member
JP7148522B2 (ja) 針部材、センサ、針部材の製造方法及びセンサの製造方法
US10585059B2 (en) Electrochemical test sensor
JP4980243B2 (ja) 穿刺針およびこれを備えたランセット
JP6040563B2 (ja) 穿刺針、微量体液採取用冶具および微量薬液投与用冶具
US20210349048A1 (en) Working wire for a biological sensor
JP2004033374A (ja) 体内情報検出ユニット
JP2017074218A (ja) 生体センサ、および持続血糖測定(cgm)システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18852951

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019540824

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18852951

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1