(57)【要約】自動充填能力を有する携帯式の手のひらサイズの血液試料採取器具１０は血液分離フィルター３０を含む。フィルター３０は、血漿のような選択された血液成分を器具１０を通過できるような孔径を有する複数の細孔４２を有する。器具１０は、器具１０の出口１６を越えて伸び、かつ、血液分析器の自動閉鎖隔壁に容易に進入するような形状をした、分離された血液の導管２４を有する。環状のシールド２７が、ユーザによる導管２４との不注意な接触を防止するために、器具の出口１６から導管２４を越えて伸びる。
2005524841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の液密な管と、中空繊維フィルターとを含む血液試料採取器具であって、
前記液密な管は、入口チャンバーを画定する入口端と、前記管の内部からの液体の排出口を提供する出口端とを有し、
前記中空繊維フィルターは、前記管の長手方向に沿って該管の内部に伸び、入口端に近接する第１の端で封止され、第２の端で出口端と液体連通し、前記入口チャンバーから前記フィルターの内部への液体の通過を血漿に制限するような複数の孔径を有する、血液試料採取器具。
【請求項２】
前記管の出口端は、該出口端の液密なシールを提供するための端末キャップを含み、該端末キャップは、前記出口端で前記管の内部と外部との間から伸びる中空のステントを含む、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記中空繊維フィルターは、該フィルターの内部からの血漿の排出口を提供するように液密なやり方で前記ステントに取り付けられる、請求項１または２のいずれか１つに記載の器具。
【請求項４】
前記端末キャップは、前記出口を取り囲むように配置された出口シールドを含み、該出口シールドは前記ステントを遮蔽するように該ステントを越えて伸びるような寸法を有する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の器具。
【請求項５】
前記入口チャンバーは、（ａ）濡れ性がある入口チャンバー壁と、（ｂ）該入口チャンバーが毛細管作用の影響下で自動充填するような寸法の断面積とを画定する、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の器具。
【請求項６】
中空の液密な管を含む血液試料採取器具であって、
前記中空の液密な管は、採取される血液を受け入れるための入口チャンバーを画定する入口と、前記管の内部からの液体排出口を提供する出口と、血液分離フィルターとを有し、
前記入口チャンバーは、（ａ）濡れ性がある表面を有する入口チャンバー壁と、前記入口チャンバーが毛細管作用の影響下で自動充填するような寸法を有する断面積とを画定し、
前記血液分離フィルターは、前記管の中に配置され、血液の構成要素を分離して、分離された前記血液の構成要素を前記管の出口を通って排出するように適合した、血液試料採取器具。
【請求項７】
前記血液分離フィルターは、一方の端で封止され、他方の端で前記出口と接続された細長い中空繊維フィルターを含み、該フィルターは、前記入口チャンバーから前記フィルターの内部への血液の構成要素の流路を提供する複数の細孔を有する、請求項６に記載の血液試料採取器具。
【請求項８】
前記細孔は血液の構成要素の通過を血漿に制限するような孔径を有する、請求項６または７のいずれか１つに記載の血液試料採取器具。
【請求項９】
前記出口は該出口の液密なシールを提供するための端末キャップを含み、該端末キャップは前記出口で前記管の内部と外部との間から伸びる中空のステントを含み、該ステントは前記フィルターの内容物を前記器具の外に排出するために前記フィルターと液体連通し、前記端末キャップは、前記出口を取り囲むように配置された出口シールドを含み、該出口シールドは、前記ステントを遮蔽するように前記ステントを越えて伸びるような寸法を有する、請求項６ないし８のうちいずれか１つに記載の血液試料採取器具。
【請求項１０】
前記細孔は、前記フィルターの第２の端と、第１の端から予め定められた距離の位置との間から前記中空繊維フィルターの長手方向に沿って配設される、請求項１ないし５と、請求項７ないし９とのうちのいずれかに記載の器具。
【請求項１１】
前記中空繊維フィルターは充填体積を画定する入口チャンバーの断面よりも小さい断面を有する、請求項１ないし５と、請求項７ないし９とのうちのいずれかに記載の器具。
【請求項１２】
前記予め定められた距離は前記充填体積の半分未満に対応する位置にある、請求項１０または１１のいずれか１つに記載の器具。
【請求項１３】
前記入口チャンバーは、血液凝固を阻害するための抗凝固試薬を含む、請求項５ないし９のうちのいずれか１つに記載の器具。
【請求項１４】
前記入口は、血液を吸引するために患者の皮膚を穿刺するために適合した鋭利な突起を含む、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の器具。
【請求項１５】
前記細孔は約２マイクロメーターの孔径を有する、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の器具。
【請求項１６】
前記細孔は、約０．１ないし約１．０マイクロメーターの範囲の孔径を有する、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全血液から血漿のような血液の構成要素を抽出するための携帯式の手のひらサイズの器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液の試料採取（ｓａｍｐｌｉｎｇ）用器具の使用方法は本発明の技術分野で知られている。典型的には、血液試料は、指尖穿刺器（ｆｉｎｇｅｒ  ｓｔｉｃｋ）または真空採血管（ｄｒａｗ  ｔｕｂｅ）を用いて患者から採取される。本発明の技術分野で認識されているとおり、得られた試料は分析が困難である。例えば、前記試料が含む細胞成分の割合は変動があるので、非平衡アッセイで測定された被検体の定量に影響を及ぼす。前記血液試料は、凝固しやすいので、典型的な血液分析器の小さいチャンネルを詰まらせる結果をもたらす。前記血液試料は壊れやすい血球細胞を含み、溶血する場合には、一部の被検体の濃度を変化させることがある。さらに、血液細胞の数が非常に多い場合には細胞数計測器（ｃｙｔｏｍｅｔｅｒ）を利用する分析器の計測能力を超過することがある。例えば、シリンジのプランジャーを引くことによって血液を吸引するために患者に挿入することができる針を利用し、糸膜（ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｆｉｂｅｒ）を含むチャンバーに血液が流入する、特許文献１に記載の器具のような一部の試料採取用器具が、当業者に知られている。前記膜を通すろ過は、前記器具の振盪か、前記シリンジのプランジャーを押し下げる（ｄｅｐｒｅｓｓ）かのいずれかによって達成される。分離された前記試料は、コレクタチャンバー内に収容される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このタイプの器具は血液分析器とともに使用するためのものではない。さらに、上述のような先行技術の器具は、注射針／シリンジ配置によって患者の皮膚を穿刺することを必要とするので、前記患者から不必要に大量の血液を抽出する。これは、皮膚穿刺に敏感な患者に影響する潜在的なトラウマを提供する。本発明は、前記先行技術の短所を治癒する役割を果たす。
【特許文献１】米国特許第５，９１９，３５６号明細書
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、血液分析器の利用によって分析される血液試料を回収するための器具に向けられる。前記器具は、入口チャンバーを画する入口端と、出口端とを有する中空の液密な（ｆｌｕｉｄ  ｔｉｇｈｔ）管を含み、前記出口端は前記管の内部からの液体の排出口（ｅｘｈａｕｓｔ）を提供する。前記入口の開口は血液試料を受け取るためのものであり、前記管の長さに沿って該管の内部に伸びる中空繊維フィルターを有する。前記フィルターは、前記入口に近接した第１の端で封止され、第２の端で前記出口端と液体連通している。前記フィルターは、前記管内に配置され、血漿を含む血液の構成要素を前記血液試料から分離して、分離された前記血液の構成要素を前記管の出口を通って排出するために適合される。前記フィルターは、前記入口チャンバーから前記フィルター内部への液体の通過を制限するような孔径の複数の細孔（ｐｏｒｅｓ）を含む。これは、血漿が前記フィルターを通過することができる一方で、該フィルターの中空部に全血液および血液細胞が通過することを阻止する。前記細孔は、約２マイクロメーターの直径を有する場合があり、任意的に約０．１マイクロメーターから約１マイクロメーターの直径を有する場合がある。前記細孔は、前記フィルターの第２の端と、前記フィルターの第１の端から予め定められた距離の位置との間から前記中空繊維フィルターの長さに沿って配置される場合がある。前記管内に位置する前記入口チャンバーは、濡れ性がある表面と、前記管内のフィルターの相対的なサイズが毛細管作用による前記器具の自己充填能力（ｓｅｌｆ−ｆｉｌｌｉｎｇ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を提供し、これによって、血液分離フィルターと１つの器具に組み合わされた自己充填能力を提供するような寸法の断面積とを有する。前記入口チャンバーは、凝血を阻害するための抗凝固試薬を含む場合がある。
【０００５】
前記器具の出口端は、液密なシールを提供するための端末キャップを含む。前記端末キャップは、前記器具の出口端で前記管の内部から前記管の外部に伸びる中空のステント（ｓｔｅｎｔ）または導管（ｃｏｎｄｕｉｔ）を含む。前記ステントまたは導管は、分析器のマニフォールド内の自動閉鎖型（ｓｅｌｆ−ｃｌｏｓｉｎｇ）試料入口チャンネルとして機能する前記分析器の隔壁内に容易に進入するための先細の端を有する。前記端末キャップは、前記出口端を取り囲むように配置された出口シールドを含む場合がある。前記出口シールドは、前記ステントを越えて伸び、前記分離された血液の導管よりも長い距離だけ前記出口から離れるような寸法を有する場合がある。前記シールドは、前記器具のユーザによる不注意な接触から前記導管を保護する。これは、ユーザによるいかなる汚染からも前記試料を保護し、該ユーザが汚染された試料と接触することを防ぐ。
【０００６】
実際には、血液の液滴が前記器具の入口に導入され、前記管の前記濡れ性がある表面と、内部の充填体積とのおかけで、血液は毛細管作用の下で前記器具内に吸引される。前記器具は、分離された血液導管が前記入口チャンネル隔壁を穿刺して、真空が分析器によって吸引されて前記血液試料を分離フィルターを通って吸引し、分離された前記血液、すなわち、血漿を前記分析器に導入するように前記分析器上に配設される。
【０００７】
本発明の代替的な実施態様では、前記器具の入口は、出血させるランセットとして機能するするために患者の皮膚を穿刺するために適合した鋭利な突起を有するように形成される場合があり、前記シールドは、ルアーロックのような繋止器具の形状の場合がある。上述の特徴を有する結果として、本発明は、コンパクトで携帯式で、比較的短時間で少量の血漿を提供し、従来の真空採血用使い捨て器具に比べて比較的安価で、感染の可能性のある試料との接触から作業者を保護し、細胞から血漿を分離するために専用設備を要しない、必要な現場用の（ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｎｅｅｄ）臨床分析器としての特性を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面を参照して、本発明の血液の試料採取器具の実施態様が示される。より具体的には、図１Ａおよび２Ａは、入口端１４および出口端１６を有する中空の筒状の管１２でできた器具１０を示す。管１２は、本発明の技術分野で知られている剛直なプラスチックのような多数の従来の材料のうちのいずれか１つでできている場合がある。出口端１６は、液密なやり方で管１２に繋止された端末キャップ１８を含む。端末キャップ１８は、例えば、液体に不溶性の接着剤等の手段で管１２に繋止される場合がある。端末キャップ１８は、出口１６を取り囲むように重なり合う重複部２０を有し、液密なＯリング２２は、出口１６の液密性をさらに提供するために、管１２と重複部２０との間に、それぞれの凹部に環状に配置される。キャップ１８は前記器具の組立体の一部として示されるが、キャップ１８は、管１２の一部として一体化して作成されてもよく、このようなことは本発明の意図する範囲内である。
【０００９】
端末キャップ１８は、管の出口１６によって区切られる境界を越えて出口１６を越えたすぐ近くの位置まで伸びる、比較的小さいステント状の導管２４を含む。出口１６を越えたステント２４の部分２６は、以下に説明するとおり、ステント２４が血液試料分析器のマニフォールドの自動閉鎖型試料入口チャンネル内に進入しやすくするためにやや円錐状の輪郭を有する。環状のシールド２７は、端末キャップ１８からステントの円錐形の部分２６の遠位端を越える位置まで外向きに伸びる。シールド２７は、ステント２４を使用中に汚染されない状態に保ち、汚染された試料とのユーザの接触を回避するので、器具１０の取り扱いの際に不注意にステント２４に接触する可能性を低減する。
【００１０】
ステント部分２８は、フィルター３０との嵌合（ｍａｔｉｎｇ  ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）を提供するのに十分な距離だけ管１２の内部に伸びる。ステント部分２８は、フィルターの遠位端３６に近接して位置するフィルターの環状の凹部３４の中にしっかりと適合するような寸法を有する外向けに伸びる環状のローブ３２を含む。フィルター３０は、圧入（ｐｒｅｓｓ−ｆｉｔ）配置によって、あるいは、本発明の技術分野で知られた接着剤の使用によって、ステント部分２８に繋止される場合がある。器具の入口１４は入口チャンバー３８を画定し、フィルター３０は端末キャップ１８から入口チャンバー３８の中に実質的に管１２の内部の長さだけ伸びる。フィルター３０は、円形の断面と、閉鎖端４０と、上記のとおり液密な関係でステント部分２８に取り付けられた開放端３６とを有する、ほぼ管状の形状を有する。フィルター３０は全血液の通過に対して本来不浸透性の膜でできており、図２および４に示すとおり、フィルター壁４４の周囲に沿って配置された複数の細孔４２を有する。フィルター３０と、入口チャンバー３８を含む管１２の内部との間の領域４６は、入口１４で導入された全血液を保持する充填体積を画定する。細孔４２は、フィルター壁４４を通って伸び、フィルター壁４４を通ってフィルター内部４８への流れを血漿のみに限定するようなサイズを有する。孔径は、直径約２マイクロメーターの場合があり、約０．１ないし１．０マイクロメーターの範囲内であることが好ましい。以下で説明するとおり、血漿をフィルター内部４８へ吸引し、ステント２４を通って器具１０の外へ移動させる処理過程は、外部血液分析器の吸引作用の下で行われる。細孔４２は、フィルターの遠位端３６に始まる領域に配設され、閉鎖端４０に向けて最初の血液充填体積の約半分に対応する距離を進行する。管１２は、濡れ性がある内腔側の表面を有するように条件づけられた内壁５０を有する。管１２の断面は、内壁５０の濡れ性がある表面特性とともに、前記器具が毛細管作用で自動充填式（ｓｅｌｆ−ｆｉｌｌｉｎｇ）であるようなサイズを有する。この点では、前記管の体積は約０．５ｍＬの範囲内にあるようなサイズで、前記管の内径が約１ミリメーターの範囲内である。したがって、前記器具が血液で満たされるとき、前記血液についての重量は約５グラム未満である。フィルター３０は、本質的に筒状で、血液の量が管１２を完全に満たすのには不十分な場合でも、前記フィルターを直接取り囲む体積が血液で完全に覆われるようなサイズを有する。管１２内に収容される血液の凝固を阻害するために、抗凝固試薬５２が、好ましくは乾燥形状で、管１２の内部全体に散布される。このようなやり方で、管１２からフィルター３０を通る血液の流れが容易にされる。
【００１１】
実際には、血液分析器と組み合わせて前記器具を使用する方法は以下のとおりである。血液の液滴が入口端１４に導入される。血液の一部（ａｌｉｑｕｏｔ）が毛細管作用の影響下で管１２に入る。管１２に入ると、前記血液は該血液の凝固を阻害する抗凝固試薬５２を溶解する。容器１０の自動充填性のために、管１２内での試料保持は器具の向きに無関係に維持される。管１２への試料の導入に続いて、器具のユーザが端末キャップ１８を血液分析器の試料採取ポートに挿入する。ステント部分２６が、前記分析器のマニフォールド内の自動閉鎖型入口チャンネルに進入する。典型的な自動閉鎖技術および装置は、シリコーンゴムのようなコンプライアント（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）な材料でできた穿刺孔のある隔壁を利用する。器具１０が前記分析器の試料採取ポートに挿入されると、前記分析器のポンプが、常圧に対して陰圧を生じさせるために試料入口１４を通して吸引する。前記陰圧が、管１２内の血液試料から孔４２を通ってフィルター内部４８へ、そして最後に分析器のマニフォールドへと血漿を吸引する。試料採取器具１０が入口１４を通して排出されるので、この作業のための追加の排出孔は不要である。吸引された試料は一定でない量の空気によって先導される。前記分析器のポンプは、この空気を捨てるために、前記試料の最初の部分を廃棄する。適当な試料が吸引されると、器具の入口１４の外側を汚染するかもしれない試料の液滴を除去するために、前記分析器は管１２内のステント２４を通って洗浄液を流す。その後、作業者が器具１０を取り外すが、これにより、空気の漏洩または吸引のおそれなしに洗浄液が前記ポートによって循環されるように、前記分析器の自動閉鎖型入口が閉鎖される。重要なことは、伸びた端末キャップのシールド２７が、試料で汚染されているかもしれないステント２４に作業者が接触することを防止するのに役立つことである。
【００１２】
さらに、ステント２４から吸引するとき、前記血漿が細孔４２を通ってフィルター壁４４を越えて移動するとき流れの抵抗がある。流れの抵抗は、空気についてより血漿についてのほうが大きい。完全に満たされていないために、フィルター３０の一部は血液で取り囲まれるが一部は空気で取り囲まれる場合には、液体回路はより小さな空気の流れの抵抗のために短絡される。したがって、図２および４に示すとおり、細孔４２の分布はフィルターの閉鎖端４０の向かって終止するが、そうでなければ、少量の血漿を分離した後、空気がフィルター３０に接触して前記血漿の流れを短絡する。空気は、所望の分離された試料の全てが生成されるまで、フィルター３０の細孔のある領域に接触すべきではない。器具１０は血液試料の体積の約半分以下の体積の分離された血漿を生成するが、これは、前記血液試料の残りの半分が血液細胞だからである。前記試料から除去された血漿の量は満たされた体積の高さを減らし、該高さがフィルター３０の細孔のある領域の高さより小さくなると、それ以上は分離が起こらない。最大量の血漿を得るためには、フィルター３０の細孔のある領域が最初の血液の満たされた体積の高さの半分以下に対応する高さで終止すべきである。
【００１３】
本発明の代替的な実施態様は図２Ａおよび２Ｂに示される。図１Ａに示すとおり入口１４の切り口の側面が長手方向に垂直になっているのに対し、器具１０は、鋭利な突起５４を生じるように、管１２の長手方向に対して斜めになった入口１４’の切り口を有する。突起５４は、少量の血液試料を得るために患者の皮膚を穿刺するランセットの役割を果たす。器具１０が自動充填性を有するために、該器具を満たすのに要する少量の血液だけが患者から吸引される必要があり、血液を得る手順を非常に迅速かつ効率的にする。
【００１４】
本発明は一部の好ましい実施態様を参照してかなり詳細に説明されたが、多くの他の実施態様が当業者には自明である。したがって、添付する請求の範囲の趣旨および範囲は、ここに含まれる好ましい実施態様の説明に必ずしも限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の実施態様の縦断面図。
【図１Ｂ】図１Ａの実施態様の部分分解透視図。
【図２Ａ】図１Ａの発明の代替的な実施態様の縦断面図。
【図２Ｂ】図２Ａの実施態様の部分分解透視図
【符号の説明】
【００１６】
１０    器具
１２    管
１４    入口端
１６    出口端
１８    端末キャップ
２０    重複部
２２    Ｏーリング
２４    ステント
２６    円錐形の部分
２７    シールド
２８    ステント部分
３０    フィルター
３２    ローブ
３４    フィルターの環状の凹部
３６    フィルターの遠位端
３８    入口チャンバー
４０    閉鎖端
４２    細孔
４４    フィルター壁
４６    充填体積領域
４８    フィルター内部
５０    内側の壁
５２    抗凝固試薬
５４    鋭利な突起１
2005524841.tif 000003
2005524841.tif 000004
【国際調査報告】
2005524841.tif 000005
2005524841.tif 000006
2005524841.tif 000007