(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が斜めに切断されることによって刃面が形成されている穿刺針であって、横断面形状が楕円形または長円形で、この楕円形または長円形の長軸方向に傾斜して上記刃面が形成され、刃面形成部の横断面は円形であることを特徴とする穿刺針。
【請求項２】
基端部の断面は円形で、この基端部に針基が結合されている請求項１記載の穿刺針。
【請求項３】
パイプ状素材の一端部を斜めに切断して刃面を形成し、次にパイプ状素材の孔に芯金を通し、この状態で上記刃面の傾斜方向に対し直交する方向から刃面形成部を残してパイプ状素材を押しつぶすことにより、横断面形状を楕円形または長円形とし、刃面形成部の横断面形状は円形とし、そのあと上記芯金を除去することを特徴とする穿刺針の製造方法。
【請求項４】
パイプ状素材の他端部を残してパイプ状素材を押しつぶすことによりパイプ状素材の他端部の横断面形状は円形とし、このパイプ状素材の他端部に針基を結合する請求項３記載の穿刺針の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的な注射針、生検用針、麻酔用注射針などを含む穿刺針およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な注射針などとして用いられている穿刺針は、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、パイプ状素材からなる穿刺針１の先端に、これを斜めに切断することによって形成した刃面２を有するとともに基端部に針基（「はりもと」と読む）４が結合されてなるものである。穿刺針１は長さ方向全体にわたって横断面が円形である。針基４は穿刺針１を注射器本体の先端に装着するときの口金の役目をする。上記刃面２は針先を人体などに突き刺すために形成されるものであって、針先をより鋭利にしてより容易に突き刺すことができるように、穿刺針１の端面側から見て刃面２の先端部両側に切除部３が形成されている。なお、図１２（ａ）では、穿刺針１の先端部分を他の部分よりも拡大して示している。
【０００３】
図１５は、上記従来の穿刺針の製造手順を示す。図１５（ａ）（ｂ）は穿刺針１の素材である横断面形状円形のパイプであって、（ａ）は側面を、（ｂ）は正面を示す。上記パイプは、図１５（ｃ）（ｄ）に示すように、一端部が斜めに切断されることによって刃面２が形成される。また、刃面２の先端部両側に切除部３が形成され、刃面２がより鋭利な形に形成される。上記刃面２の形成端部を穿刺針１の先端とすると、穿刺針１の基端部には、図１５（ｅ）に示すように針基４が圧入その他適宜の結合手段で結合される。図１５（ｅ）において「ｌ」は穿刺針１と針基４との結合深さを示している。このようにして穿刺針が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
穿刺針１を人体などに突き刺すときは、刃面２の鋭利な先端部から目標に向かって突き刺す。いま、図１３に示すように、穿刺針１の中心軸線をＯ−Ｏ、この中心軸線に対する刃面２の傾斜角をθとすると、人体などに突き刺された穿刺針１は、傾斜した刃面２に加わる抵抗によって中心軸線Ｏ−Ｏ方向に進行することはできず、上記傾斜角θよりも小さな角度であるθ２の角度をなす線Ｐ−Ｐ方向に進行しようとする。穿刺針１の剛性が充分に大きく、線Ｐ−Ｐ方向に進行しようとする力に耐えることができれば、穿刺針１はまっすぐ進行することができるが、穿刺針１は径が小さく、しかも横断面形状が円形であるため剛性が低く、上記のように線Ｐ−Ｐ方向に進行しようとする。
【０００５】
そのため、図１４に示すように、例えば人体などの皮膚５の表面から目標６に向かって穿刺針１をまっすぐ突き刺したとすると、穿刺針１の先端部は、上記のように線Ｐ−Ｐ方向に進行しようとして、穿刺針１は図１４に線１４Ａで示すように弧を描いて曲り、先端部が目標６から外れてしまう。そこで、予め穿刺針１の曲がり程度を推測して先端部が目標６に到達するようにしているが、的確に目標に到達させるには熟練を要する。
【０００６】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、断面積がきわめて限定される穿刺針において、剛性が高まるような工夫をすることにより、対象に差し込んだときの曲がりを少なくすることができる穿刺針およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、先端が斜めに切断されることによって刃面が形成されている穿刺針であって、横断面形状が楕円形または長円形で、この楕円形または長円形の長軸方向に傾斜して上記刃面が形成され、刃面形成部の横断面は円形であることを特徴とする。
穿刺針の先端を対象に差し込んだとき斜面をなす刃面に抵抗がかかり、先端の進行方向を曲げようとするが、進行方向を曲げようとする力の方向は、穿刺針の楕円形または長円形状横断面の長軸方向で剛性が高められた方向であるため、穿刺針の曲がりは少ない。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、基端部の断面は円形で、この基端部に針基が結合されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、穿刺針の製造方法であって、パイプ状素材の一端部を斜めに切断して刃面を形成し、次にパイプ状素材の孔に芯金を通し、この状態で上記刃面の傾斜方向に対し直交する方向から刃面形成部を残してパイプ状素材を押しつぶして横断面形状を楕円形または長円形とし、刃面形成部の横断面形状は円形とし、そのあと上記芯金を除去することを特徴とする。
この製造方法によって、請求項１に記載されているような穿刺針を得ることができる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、パイプ状素材の他端部を残してパイプ状素材を押しつぶすことによりパイプ状素材の他端部の横断面形状は円形とし、このパイプ状素材の他端部に針基を結合することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる穿刺針およびその製造方法の実施形態について説明する。
図１、図２において、パイプ状素材からなる穿刺針１１は、その先端に、これを斜めに切断することによって形成した刃面１２を有するとともに基端部に針基１４が結合されてなるものである。針基１４は穿刺針１１を注射器本体の先端に装着するときの口金の役目をする。上記刃面１２は針先を人体などに突き刺すために形成されるものであって、針先をより鋭利にしてより容易に突き刺すことができるように、穿刺針１１の端面側から見て刃面１２の先端部両側に切除部１３が形成されている。なお、図１では、穿刺針１１の先端部分を他の部分よりも拡大して示している。
【００１３】
この実施形態にかかる穿刺針１１が従来の穿刺針と異なる点は、穿刺針１１の長さ方向の多くが横断面形状楕円形または長円形になっていることである。より具体的には、刃面１２を含む穿刺針１１の先端部１５（符号Ｑで示す範囲）の横断面形状が図２（ａ）に示すように円形になっており、また、針基１４との結合部分も横断面形状円形になっており、それ以外の、穿刺針１１の長さ方向の大部分（符号Ｐで示す範囲）が図２（ｂ）に示すように横断面形状楕円形または長円形になっている。また、この横断面形状楕円形または長円形の長軸方向は、刃面１２の傾斜方向と一致している。換言すれば、上記楕円形または長円形の長軸方向に傾斜して上記刃面１２が形成されている。
【００１４】
上記のように構成されている穿刺針によれば、楕円形または長円形状横断面の長軸方向の剛性が高くなる。したがって、穿刺針１１の先端部１５を対象に差し込んだとき、斜面をなす刃面１２に抵抗力がかかり、この抵抗力が先端の進行方向を曲げようとする力になるが、進行方向を曲げようとする力の方向は、上記のように穿刺針の楕円形または長円形状横断面の長軸方向で剛性が高められた方向であるため、穿刺針の曲がりは少なくなる。図３はこの様子を模式的に示しており、例えば人体などの皮膚５の表面から目標６に向かって穿刺針１１をまっすぐ突き刺したとすると、穿刺針１１は符号１１Ａで示すように弧を描いて曲がる。しかし、この曲がりの程度は少なく、目標６に到達させるのは比較的容易であり、それほど熟練は要しない。
【００１５】
次に、上記穿刺針１１の製造方法の実施形態について図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は穿刺針１１の素材である横断面形状円形のパイプを示す。このパイプは、図４（ｂ）に示すように、一端部が斜めに切断されることによって刃面１２が形成される。また、刃面１２の先端部両側に切除部１３が形成され、刃面１２がより鋭利な形に形成される。ここまでの工程は図１５に示す従来例の（ｃ）（ｄ）までの工程と同じである。
【００１６】
次に、図４（ｃ）に示すように、穿刺針１１内に穿刺針１１の長さよりも長い芯金１８を通し、芯金１８の両端部が穿刺針１１の両端から突き出た状態にする。芯金１８の直径は穿刺針１１の孔径よりも小さく、芯金１８と穿刺針１１の内壁面との間に隙間が生じるようにしておく。この状態において、刃面１２を含みかつ符号Ｑで示す穿刺針１１の先端部と、符号Ｒで示す穿刺針１１の基端部とを除いた、穿刺針１１の長さ方向の大部分Ｐをプレスによって押しつぶす。こうして、長さ方向の大部分Ｐの横断面形状は、図２（ｂ）に示すように楕円形または長円形となる。この楕円形または長円形の長軸方向は刃面１２の傾斜方向と一致するように、すなわち、刃面１２の傾斜方向に対し直交する方向からパイプ素材を押しつぶすように上記プレスの方向を設定する。
【００１７】
上記刃面１２の形成端部を穿刺針１１の先端とすると、符号Ｒで示される横断面円形の穿刺針１１の端部は基端部となり、この基端部には、図１に示すように針基１４が圧入その他適宜の結合手段で結合される。このようにして穿刺針が完成する。
【００１８】
なお、図５に示すように、刃面１２を含みかつ符号Ｑで示す穿刺針１１の先端部以外の、穿刺針１１の長さ方向ほぼ全体の範囲Ｐ、したがって、針基を結合する穿刺針１１の他端部も含めた範囲をプレスし、この範囲Ｐを横断面形状楕円形または長円形としてもよい。この場合も、楕円形または長円形の長軸方向は刃面１２の傾斜方向と一致させる。この製造方法によれば、針基の結合部の横断面形状も楕円形または長円形になるから、針基の受け孔の横断面形状も楕円形または長円形にする。あるいは、針基の受け孔の横断面形状は円形とし、円形の受け孔と穿刺針の外周との間に生じる空間はこれを充填剤などで埋めるようにしてもよい。
【００１９】
穿刺針１１の製造方法において、刃面の形成と横断面形状楕円形または長円形とする工程とを前後に入れ替えることも可能である。すなわち、パイプ状素材の孔に芯金を通し、この状態で上記パイプ状素材を押しつぶして横断面形状を楕円形または長円形とし、そのあと上記芯金を除去し、次にパイプ状素材の一端部を上記楕円形または長円形の長軸方向に斜めに切断して刃面を形成することによって穿刺針を製造することもできる。
【００２０】
本発明にかかる穿刺針の作用効果を確認するために、従来の穿刺針と比較しながら試験した。以下、その結果について図６ないし図１１を参照しながら説明する。まず、図６に示すように、穿刺針１１をある点で片持ち的に固定してこれを支点とし、この支点より２５ｍｍの距離を作用点としてここに荷重Ｔをかけ、上記支点より５５ｍｍの距離において５ｍｍ変位したときの上記荷重Ｔを測定するようにした。本発明にかかる穿刺針１１については、図６（ｂ）に示すように横断面形状楕円形または長円形の長軸方向に上記荷重Ｔをかけた。
【００２１】
図７は、上記の試験方法に供した穿刺針の例を示すもので、いずれも横断面形状が異なっている。数値の単位はいずれもｍｍである。Ａは従来の横断面形状円形の穿刺針の例で、外径が０．６８、内径が０．４８である。Ｂ〜Ｆは本発明にかかる穿刺針の例で、従来例との条件をできるだけ近づけるために、Ａに示す厚さ０．１ｍｍのパイプ状素材を押しつぶし、かつ、押しつぶし量を変えることによって、Ｂ〜Ｆに示すように長軸と短軸の比率を変えている。Ｂ〜Ｆにはいずれも長軸と短軸の外径が表示されていて、Ｂは長軸が０．７３、短軸が０．６３、Ｃは長軸が０．８１、短軸が０．５３、Ｄは長軸が０．８５、短軸が０．４７、Ｅは長軸が０．８６、短軸が０．４６、Ｆは長軸が０．８９、短軸が０．４２である。
【００２２】
図８は、上記Ａ〜Ｆにかかる被検体について図６に示す試験方法で試験した結果を示すもので、縦軸に、図６に示す試験方法において支点から５５ｍｍの距離で５ｍｍ変位するに要する、支点から２５ｍｍの距離での荷重Ｔをとってある。荷重Ｔの単位はグラムである。図８からわかるように、一定距離変位させるのに要する荷重Ｔは従来の穿刺針のように横断面形状円形のものが最も小さく、本発明にかかる穿刺針のように横断面形状が楕円形または長円形のものは上記荷重Ｔが従来のものより大きく、また、長軸方向の寸法と短軸方向の寸法との比率が大きくなるほど上記荷重Ｔが大きくなっていることがわかる。
【００２３】
図９〜図１１は試験方法を変えてデータを取ったものである。この試験方法では、図９（ａ）に示すように、穿刺針１１をある点で片持ち的に固定してこれを支点とし、この支点より１００ｍｍの距離を作用点としてここに荷重Ｔをかけ、上記支点より１１０ｍｍの距離において５ｍｍ変位したときの上記荷重Ｔを測定するようにした。本発明にかかる穿刺針１１については、図９（ｂ）に示すように横断面形状楕円形または長円形の長軸方向に上記荷重Ｔをかけた。
【００２４】
図１０は、上記の試験方法に供した穿刺針の例を示すもので、いずれも横断面形状が異なっている。数値の単位はいずれもｍｍである。Ａは従来の横断面形状円形の穿刺針の例で、外径が２．０７、内径が１．８７である。Ｂ、Ｃは本発明にかかる穿刺針の例で、パイプ状素材を押しつぶし、かつ、押しつぶし量を変えることによって長軸と短軸の比率を変えている。Ｂ、Ｃにはいずれも長軸と短軸の外径が表示されていて、Ｂは長軸が２．４３、短軸が１．６２、Ｃは長軸が２．６５、短軸が１．３５である。
【００２５】
図１１は、上記Ａ〜Ｃにかかる被検体について図９に示す試験方法で試験した結果を示すもので、縦軸に、図９に示す試験方法において支点から１１０ｍｍの距離で５ｍｍ変位するに要する、支点から１００ｍｍの距離での荷重Ｔをとってある。荷重Ｔの単位はグラムである。図１１からもわかるように、一定距離変位させるのに要する荷重Ｔは従来の穿刺針のように横断面形状円形のものが最も小さく、本発明にかかる穿刺針のように横断面形状が楕円形または長円形のものは上記荷重Ｔが従来のものより大きく、また、長軸方向の寸法と短軸方向の寸法との比率が大きくなるほど上記荷重Ｔが大きくなっていることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明かかる穿刺針、および本発明にかかる方法によって製造される穿刺針は、横断面形状が楕円形または長円形で、この楕円形または長円形の長軸方向に傾斜して上記刃面が形成されている。上記刃面から対象に突き刺すとき刃面に穿刺針を曲げようとする力が加わるが、この力の方向は上記横断面形状楕円形または長円形の長軸方向であって、剛性が強化された方向であるため、穿刺針の曲がりが少なく、針先を目標に容易に到達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる穿刺針の実施の形態を示す一部拡大側面図である。
【図２】（ａ）は図１中の線Ａ−Ａに沿う断面図、（ｂ）は図１中の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図３】本発明にかかる穿刺針を使用した場合の作用効果を断面で示す模式図である。
【図４】本発明にかかる穿刺針の製造方法の実施形態を工程順に示す側面図である。
【図５】本発明にかかる穿刺針の製造方法の変形例を示す側面図である。
【図６】本発明にかかる穿刺針の作用効果確認するための試験方法の例を示す側面図である。
【図７】上記作用効果確認試験に供した穿刺針の各種断面形状を示す断面図である。
【図８】上記作用効果確認試験結果を示すグラフである。
【図９】本発明にかかる穿刺針の作用効果確認するための試験方法の別の例を示す側面図である。
【図１０】上記作用効果確認試験に供した穿刺針の各種断面形状を示す断面図である。
【図１１】上記作用効果確認試験結果を示すグラフである。
【図１２】従来の穿刺針の例を示す（ａ）は一部拡大側面図、（ｂ）は横断面図である。
【図１３】従来の穿刺針を使用するときに刃面にかかる力を説明するための先端部の拡大側面図である。
【図１４】従来の穿刺針を使用した場合の作用を断面で示す模式図である。
【図１５】従来の穿刺針の製造方法の例を工程順に示す側面図である。
【符号の説明】
１１  穿刺針
１２  刃面
１４  針基
１５  先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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