(57)【要約】軟材料（２）を開孔するための開孔用具（５・５０）であって、第一切削部及び第二切削部を有している。該軟材料を刺し通す間、両切削部は該軟材料を切削しながら該軟材料内を進んでいく。該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間において、該第二切削部が該軟材料内に残る状態を確保することにより、開孔後に切削片が該軟材料に結合したまま残るようにする。該第一切削部は、該開孔用具の先端に形成され、刺し通し方向において該第一切削部よりも後退した位置に該第二切削部が形成されている。或いは、該第一切削部を鋭利断面とし、該第二切削部を該第一切削部よりも切削力の低い形状としてもよい。
2003049912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟材料を切削しながら開孔用具にて刺し貫くことにより軟材料を開孔する方法であって、開孔後の軟材料に切削片を結合した状態で残すことを特徴とする軟材料の開孔方法。
【請求項２】
前記開孔用具には第一切削部と第二切削部とが具備されていて、該開孔用具を軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すことにより、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残すことを特徴とする請求の範囲第１項記載の軟材料の開孔方法。
【請求項３】
開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後に形成される該栓体の孔に、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを挿通することを特徴とする請求の範囲第２項記載の軟材料の開孔方法。
【請求項４】
前記開孔用具を筒体としており、その前記第一切削部が軟材料を貫通した瞬間において、該筒状の開孔用具内に切削片を残し、更に該第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進めることにより、該第二切削部にて、該切削片を該開孔用具内より排除し、該開孔用具にて開孔した孔の外部にて該切削片が該軟材料に結合した状態とすることを特徴とする請求の範囲第２項記載の軟材料の開孔方法。
【請求項５】
開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後、前記筒状の開孔用具を該栓体内に残し、該開孔用具内の孔を介して、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを挿通することを特徴する請求の範囲第４項記載の軟材料の開孔方法。
【請求項６】
開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、前記筒状の開孔用具は、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルとして兼用されるものであって、開孔後、該開孔用具を該栓体内に残し、吸引ノズルとして使用することを特徴とする請求の範囲第４項記載の軟材料の開孔方法。
【請求項７】
軟材料を切削しながら刺し貫くことにより軟材料を開孔する用具であって、開孔後の軟材料に切削片が結合した状態で残るように構成されていることを特徴とする軟材料の開孔用具。
【請求項８】
第一切削部と第二切削部とが具備されていて、軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すことにより、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残すことを特徴とする請求の範囲第７項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項９】
前記第二切削部を複数箇所具備していることを特徴とする請求の範囲第８項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１０】
前記第一切削部は鋭利な断面を有するものとし、前記第二切削部は該第一切削部よりも切削力の低い形状としていることを特徴とする請求の範囲第８項または第９項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１１】
先端を開口する筒体よりなっており、その先端開口縁に前記第一切削部を形成していることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１２】
前記第一切削部が軟材料を貫通した後、更に該軟材料内に残る切削力の低い前記第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進め、該第二切削部により、該開孔用具内より切削片を押し出し排除することにより、該軟材料を開孔することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１３】
試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するのに用いられ、開孔後、該栓体内に残されて、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルを挿通する案内部材として用いられることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１４】
試料採取管を密閉する軟材料製の栓体を開孔するのに用いられ、開孔後、該栓体内に残されて、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルとして用いられることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１５】
前記第一切削部と前記第二切削部とを刺し通し方向において略等しい位置に配置していることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１６】
前記第一切削部の表面を滑面とし、前記第二切削部の表面を不連続面としていることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１７】
筒体または中実状の棒体よりなり、その先端外周縁に前記第一切削部及び第二切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第１５項または第１６項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１８】
刺し通し方向において前記第一切削部よりも後退した位置に前記第二切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第８項、第９項、または第１０項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項１９】
前記第二切削部は、前記第一切削部を刺し通し方向の後方側に切り欠いて形成した凹部または切込みであることを特徴とする請求の範囲第１８項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項２０】
筒体または中実状の棒体よりなり、その先端外周縁に前記第一切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第１８項または第１９項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項２１】
筒体または中実状の棒体よりなり、その先端が軸芯の直交面に対し傾斜しており、該傾斜先端の外周縁のうち、刺し通し方向の前方部分に前記第一切削部を、後方部分に前記第二切削部を設けていることを特徴とする請求の範囲第２０項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項２２】
試料採取管内に封入されている試料を吸引するための吸引ノズルを該試料採取管に導入すべく、該試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するために用いられることを特徴とする請求の範囲第７項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項２３】
前記試料採取管を医療用検体の採取管としており、医療用検査装置に用いられることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の軟材料の開孔用具。
【請求項２４】
前記医療用検体の採取管を真空採血管とし、該医療用検査装置を血液分析装置とすることを特徴とする請求の範囲第２３項記載の軟材料の開孔用具。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、軟材料、例えばゴムや合成ゴム材や合成樹脂材を開孔する用具及び方法に関する。
背景技術
従来から、採血した真空採血管をそのまま装置にセットするだけで、全血検体による測定で、グルコースを全自動測定する装置については、特開平１０−２７４６５６号公報の如き技術が公知とされている。また、検体を採血する真空採血管の技術としては、特開平１０−２０１７４２号公報や、特開平９−１３１３３６号公報に記載の技術等が公知とされている。
真空採血管は、内部の真空状態を維持すべく、ゴム等の軟材製の栓体にて密閉されている。このように、真空採血管により採血した血液を、分析装置に自動的にサンプリングする際において、血液を吸引するための吸引ノズルを真空採血管内に導入するのであるが、吸引ノズルを大径にすれば、吸引時間が短時間になり、それだけ分析の一工程に要する時間を短縮できる。しかし、大径の吸引ノズルを通すには、それだけ大径の孔を栓に開ける必要がある。このような孔を開ける手段として、従来、ドリル状に回転しながら孔を開けるか、先端部を鋭利に加工した針等の開孔棒（開孔パイプ等）を栓に押し当てて、圧力を掛けて貫通する打ち抜き法を取っていた。
しかし、ドリル状に穿孔する場合には、細かい軟材料のカス片が分散して血液とともに吸引ノズル内に吸引される。一方、打ち抜きの場合には、該軟材料の柱状の切削片（抜きカス）が栓より分離し、これが、サンプリング用の吸引ノズルの先端に吸引されて、分析装置の血液流路まで搬送される。分析経路内において血液に混入した抜きカスや細かいカス片は、異物として分析されて、分析精度を低下させる。また、血液流路内で、一定の容量を流す為の容量決定の役割を兼用している開閉電磁弁に、この抜きカスやカス片が挟まって、開閉電磁弁の正常な開閉動作を阻止してしまうという不具合を生じる。この不具合を防ぐ為に、抜きカス等を取り除く為のフィルターを、サンプリング血液供給経路に介装する必要があり、一定期間毎に交換するというメンテナンスを必要とするという煩雑さがあった。
このような不具合を解消するため、切削片を発生させないように、できるだけ細い開孔棒、例えば注射針のような細いパイプ状の針で栓体を開孔する手段もとられていた。この場合、多くは、該針がそのまま吸引ノズルを兼ねている。しかし、いずれにしても、吸引ノズルの径を小さくしなければならないので、血液の吸引に時間を要するという不具合があり、高速度での分析を行うことに支障を来していた。
更に、栓体を打ち抜くことがないので、抜きカスは出ないが、針と、ゴム等の軟材製の栓体との摩擦により、消しゴムのカスの如き丸められたようなカスはどうしても発生していた。また、針が細いことにより、栓体に挿入する際に曲がるという不具合もあった。
いずれにしても、高速度の分析を可能とするためには、吸引ノズルの径をある程度確保しなければならず、更に、細かいカス片を発生させないためには、軟材料製の栓を打ち抜くことが望ましい。従って、この打ち抜きにより発生する抜きカスを、いかに吸引ノズルに吸引させないかということが課題となる。
発明の開示
本発明の目的は、特には以上のような不具合を発生しない血液分析装置等の試料分析装置を提供可能とすべく、軟材料の打ち抜き後に切削片が分離しカスとなる事のないような軟材料の開孔方法及び開孔用具を提供するものである。
この目的を達成すべく、本発明による軟材料の開孔方法は、軟材料を切削しながら開孔用具にて刺し貫くことにより軟材料を開孔する方法であって、開孔後の軟材料に切削片を結合した状態で残すことにより、開孔後の軟材料から分離した切削片により生じる不具合を防止するものである。
該開孔用具には第一切削部と第二切削部とが具備されていて、該開孔用具を軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すという簡単な方法により、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残すことができる。
この開孔方法を用いて開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後に形成される該栓体の孔に、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを挿通することで、該吸引ノズルが、該試料採取管内の試料以外に、栓体から分離した切削片を吸引して、試料分析部等に搬送してしまうという不具合が回避されるのである。
更に、該開孔用具を筒体とした場合に、その第一切削部が軟材料を貫通した瞬間において、該筒状の開孔用具内に切削片を残し、更に該第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進めることにより、該第二切削部にて、該切削片を該開孔用具内より排除し、該開孔用具にて開孔した孔の外部にて該切削片が該軟材料に結合した状態とする。これにより、該筒状の開孔用具にて開孔された軟材料の孔は、内部に切削片を残さない完全な貫通状態となり、しかも、該開孔用具内より排除された切削片は、該孔の外にて、該軟材料に結合した状態で残り、前述の不具合を生じさせないのである。
この筒状の開孔用具による開孔方法を用いる場合に、開孔すべき軟材料を、試料採取管を密封する栓体とし、開孔後、前記筒状の開孔用具を該栓体内に残し、該開孔用具内の孔を介して、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルを挿通する。従って、わざわざ該開孔用具を栓体より引き抜くことなく、そのまま栓体内に残して、該吸引ノズルを円滑に試料採取管へと案内する部材として用いることで、作動時間の短縮化を図ることができる。
なお、このように、筒状の開孔用具にて、試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するものとした場合に、該筒状の開孔用具は、該試料採取管内の試料を吸引するための吸引ノズルとして兼用されるものであって、開孔後、該開孔用具を該栓体内に残し、吸引ノズルとして使用することとしてもよい。これにより、作動時間は更に短縮され、また、部品点数を削減することができる。
次に、前述の目的を達成すべく、本発明により提供される軟材料の開孔用具は軟材料を切削しながら刺し貫くことにより軟材料を開孔するものであって、開孔後の軟材料に切削片が結合した状態で残るように構成されている。
該開孔用具には、第一切削部と第二切削部とが具備されていて、軟材料に刺し通していく間、該第一切削部及び該第二切削部にて該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部を該軟材料内に残すことにより、開孔後の該軟材料に切削片を結合した状態で残す。
この第二切削部は、複数箇所具備するものとしてもよい。
このような第一切削部及び第二切削部とを具備する開孔用具として考えられる第一の構造は、該第一切削部を鋭利な断面を有するものとし、該第二切削部を該第一切削部よりも切削力の低い形状のものとした構造である。
該鋭利断面の第一切削部は、開孔用具を先端開口状の筒体とした場合に、その先端開口縁に形成してもよい。そして、このような筒体状の開孔用具により軟材料を開孔する場合には、該第一切削部が軟材料を貫通した後、更に該軟材料内に残る切削力の低い該第二切削部が該軟材料を貫通するように該開孔用具を押し進め、該第二切削部により、該開孔用具内より切削片を押し出して排除するのである。これにより、該軟材料には、内部に切削片を残さない状態の貫通状の孔が形成される一方、該筒体状の開孔用具より排除された切削片は、該第二切削部が該軟材料を貫通した場合にも、その切削力の低さにより、該切削片は、軟材料に分離されずに残っているのである。
この開孔用具を、試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するのに用いる場合に、開孔後、該開孔用具を栓体内に残して、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルを挿通する案内部材として用いるものとしてもよい。これにより、該開孔用具を栓体より引き抜く行程を省くことができる。
或いは、同様に試料採取管を密閉する軟材料製の栓体を開孔するのに用いる場合に、開孔後、該栓体内に残した開孔用具を、該試料採取管内の試料を吸引する吸引ノズルとして用いるものとしてもよい。これにより、吸引ノズルを挿通する行程も省略でき、更に、部品点数を削減することができる。
この鋭角断面の第一切削部と切削力の劣る第二切削部とは、刺し通し方向において略等しい位置に配置してもよい。このように配置した第一切削部と第二切削部によっても、前述のように、該第一切削部が軟材料を貫通した瞬間に該第二切削部が軟材料に残る状態にすることが可能である。
該第一切削部では優れた切削力を確保し、該第二切削部の切削力を低くする構造として、該第一切削部の表面を滑面とし、該第二切削部の表面を不連続面としてもよい。
このように、刺し通し方向において略等しい位置に配置された第一切削部及び第二切削部、或いは、滑面状の第一切削部と不連続面状の第二切削部とは、該開孔用具を筒体または中実状の棒体よりなるものとした場合に、その先端外周縁に設けるものとしてもよい。
前述の如く、第一切削部と第二切削部とを有し、軟材料に刺し通していく間、該両切削部で該軟材料を切削していき、該第一切削部が該軟材料を貫通した瞬間に該第二切削部が該軟材料内に残るものとした開孔用具として考えられる第二の構造は、刺し通し方向において該第一切削部よりも後退した位置に該第二切削部を設けた構造である。
この刺し通し方向における両切削部間の位置差は、実際の開孔過程において、該第一切削部が軟材料を貫通した瞬間に、該第二切削部がまだ軟材料内に残っているという現象を生じさせる、即ち、両切削部間の切削時間差として現出するのである。
このような第二切削部は、第一切削部を刺し通し方向の後方側に切り欠いて形成した凹部または切込みにより、簡単に構成することができる。
なお、該開孔用具を筒体または中実状の棒体よりなるものとすれば、その先端外周縁に該第一切削部を設けるものとしてもよい。この場合に、第二切削部は、前述のように凹部または切込みによって構成するものとしてもよい。或いは、該筒体或いは棒体の先端を、軸芯の直交面に対し傾斜させ、該傾斜先端の外周縁のうち、刺し通し方向の前方部分に第一切削部を、後方部分に第二切削部を設けるものとしてもよい。更には、このような傾斜先端の該後方部分を切り欠いて、第二切削部としてもよい。
そして、このような開孔用具として考えられる第二の構造は、前述の第一の開孔用具の構造と合わせて構成することも可能である。例えば、筒体または中実状の棒体よりなる開孔用具の先端縁に鋭利断面の第一切削部を形成し、該先端縁の一部を切り欠いて凹部を形成し、その断面は該第一切削部よりも切削力の劣る形状にして、この凹部を第二切削部とすることが考えられる。
該開孔用具の用途の一つとして、試料採取管内に封入されている試料を吸引するための吸引ノズルを該試料採取管に導入すべく、該試料採取管を密封する軟材料製の栓体を開孔するために用いることが考えられる。
この場合に、該試料採取管を医療用検体の採取管として、医療用検査装置に用いるものとしてもよい。更には、該医療用検体の採取管を真空採血管とし、該医療用検査装置を血液分析装置としてもよい。このような用途に本発明の開孔用具を用いれば、高い分析精度を確保し、栓体の切削に伴う切削片の処理用のメンテナンスを不要とした便利な装置を提供することができる。
以上の、また、これ以外の本発明の目的、特徴、効果については、添付の図面を参照した以下の説明により一層明らかになるであろう。
発明を実施するための最良の形態
次に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の軟材料の開孔用具及び開孔方法を実施した血液検査装置のうち、全血測定により血液中のグルコース濃度を検出する全自動グルコース測定装置の全体図である。この全自動グルコース測定装置は、本体部１０と、サンプル供給部１１と、ボトルユニット１２により構成されている。
本体部１０には、分析された個人のグルコース測定値をプリントアウトするプリント部１４と、グルコース測定値をパネル表示する表示パネル１３等が設けられている。
ボトルユニット１２には、ＳＴＤ液用ボトル１８、洗浄液ボトル１５、緩衝液ボトル１６、排液ボトル１７等のボトルが並置されている。
サンプル供給部１１においては、複数の真空採血管１がラック上に並列にセットされており、各真空採血管１を、該サンプル供給部１１の中央に設けられているノズルユニット１９に連続的に搬送し、該ノズルユニット１９が一つの真空採血管１内の血液をサンプリングし終えると、これを搬出するとともに次の真空採血管１を該ノズルユニット１９に搬入する。
ノズルユニット１９は、図５に示すように、各真空採血管１を塞ぐゴム等の軟材料製の栓体２に開孔パイプ５を刺通し、これに吸引ノズル３を挿通して真空採血管１内に導入し、各真空採血管１内の検体である血液４をサンプリングする。本発明は、特にはこの開孔パイプ５の如き栓体２を開孔するための開孔用具の構造及びこれを栓体２に刺通す方法に関するものである。
図２は、図１の全自動グルコース測定装置の概略構成図を示しており、ＳＴＤ液用ボトル１８と洗浄液ボトル１５と緩衝液ボトル１６と排液ボトル１７からの液の流路が図示されている。
本実施例において図示する全自動グルコース測定装置は、ボトルユニット１２と、ノズルユニット１９と、ポンプシャーシ２０と、本体部１０の内部に構成された反応検出部２２と、デバブラ２１ａを配置したデバブラベース２１と、デガッサ２３等の部分より構成されている。
ボトルユニット１２には、前述のように、ＳＴＤ液用ボトル１８、洗浄液ボトル１５、緩衝液ボトル１６、排液ボトル１７が配置されており、ポンプシャーシ２０内の各種のポンプやバルブを介して、これらのボトル内の液が各部に供給される。
洗浄液は、後記吸引ノズル３に付着した血液の汚れを洗浄するための液であって、蒸留水、或いはイオン交換水に低濃度の界面活性剤を加えた水溶液である。ＳＴＤ液（グルコース用内部標準液）は、一定濃度のグルコース水溶液であって、機器の自動校正（キャリブレーション）を行うためのものである。緩衝液は、ＧＯＤ固定化酵素とグルコースとを反応させるための緩衝液である。
ポンプシャーシ２０においては、往復動ピストン式のポンプが４基配置されている。緩衝液ポンプ２７は、緩衝液ボトル１６内の緩衝液を吸引・供給するポンプであり、洗浄液ポンプ２８は、洗浄液ボトル１５内の洗浄液を吸引ノズル３に供給するポンプである。ＳＴＤ液ポンプ２９は、ＳＴＤ液用ボトル１８内のＳＴＤ液を後述の洗浄槽２５内に供給するポンプである。更に、排液ポンプ３０は、排液ボトル１７内へ、分析終了後の排液を排出するポンプである。
ノズルユニット１９に配置したノズルポンプ３１は、真空採血管１に導入した際の吸引ノズル３にて真空採血管１内の血液を吸引し、後述の反応槽２４に滴下するための吸引ノズル３内の空気制御を行うためのものであるが、これは、吸引ノズル３内に洗浄液を出し入れする為にも用いられる。
なお、該吸引ノズル３に導入された洗浄液は、血液の汚れを洗浄し、エアポンプ３３により、廃液ボトル１７へと集められる。
これらのポンプ２７〜３１の吸引・吐出経路において、それぞれ開閉電磁弁が配置されている。なお、図中、「ＩＮ」は、管の入口を意味し、「ＮＯ」は「通常時開弁」、「ＮＣ」は「通常時閉弁」を意味している。必要時に「ＮＣ」となっている弁を開くことによって、それぞれの液の補填や供給、或いは排出を行うのである。これは、後述のデバブラベース２１における開閉電磁弁９・２６・３２においても同様である。
反応検出部２２には反応槽２４と洗浄槽２５が配置されている。反応槽２４には、ＳＴＤ液または血液のグルコースが緩衝液によって一定濃度に希釈されて満たされてあり、この中に、アンベロメトリー法による血液のグルコース測定を行うべく、過酸化水素電極とＧＯＤ固定化酵素膜の測定セル２４ａが配設されている。なお、緩衝液ボトル１６からの緩衝液は、デガッサ（ガス抜き器）２３、デバブラベース２１内のデバブラ２１ａ（消泡器）、開閉電磁弁２８を介して供給される。デガッサ２３は、緩衝液を予備加温して、緩衝液中の溶存酸素を気泡にし、デバブラ２１ａは、該気泡を除去するものである。洗浄槽２５内のＳＴＤ槽２５ａには、ＳＴＤボトル１８よりＳＴＤ液が供給される。
真空採血管１より血液を吸引した吸引ノズル３は、洗浄槽２５に送られて、該吸引ノズル３の外側に付着した余分な血液の洗浄、また、血液中に混じる栓体２から出た切削片のカス（ゴムカス等）を除去する為の洗浄を受ける。また、吸引ノズル３は、洗浄槽２５内に配設されているＳＴＤ槽２５ａに浸漬されて、外部に付着するグルコース濃度が補正される。その後、吸引ノズル３の摘出した血液から精密に一定量を測定された分の血液が検体として反応槽２４に供給され、前記のＧＯＤ固定化酵素膜と過酸化水素電極とを用いてそのグルコース値が測定されて、その測定結果が図１に示すプリント部１４にて印刷されたり、表示パネル１３において表示されたりするのである。
反応槽２４における反応後の混合検体及び緩衝液は、開閉電磁弁９の開放により開閉電磁弁２６へと排出される。更に、洗浄槽２５からの排液が、フィルター８を介して開閉電磁弁２６へと排出される。これらの液は、開閉電磁弁２６を開くことで、開閉電磁弁３２へと排出され、該開閉電磁弁３２でデバブラ２１ａからの排液と合流して、開閉電磁弁３２を開放することで、ドレインへと排出される。
本発明は、このような全自動グルコース測定装置においては、ノズルユニット１９にて吸引ノズル３を真空採血管１内に導入するための貫通孔を栓体２に開孔する方法及び用具として適用されており、これにより、吸引ノズル３にて摘出した検体の血液に、該栓体２の開孔時に生じた切削片がカスとなって混合することで生じる、分析槽２４にて行われる血液分析の分析精度の低下や、該分析槽２４の排液を通す開閉電磁弁９や２６等に挟まってこれらの弁の機能を低減したり損傷したりするという不具合を解消することを目的としている。
該全自動グルコース測定装置において、本発明にて軟材料製栓体２を開孔する方法及び用具構成について、図３〜図８より説明する。
前述の如く、サンプル供給部１１においては、図３に示す如く、血液４（図５参照）を内包する真空採血管１が、ゴム等の軟材料よりなる栓体２にて口を塞がれた状態で図１に示すように、複数並置されている。該真空採血管１や軟材製栓体２は、人体から血液をサンプリングする為に、厳密にその素材や形状が規定されている。
この真空採血管１は、採血前においては、図４のように、マルチブル採血針６を具備するホルダー７に嵌挿されていて、採血器の様態となっている。
人体から血液４を採血する際において、真空採血管１の内部を、必要な採血量に応じた所定の真空状態にする必要がある。そのため、真空採血管１は、病院や検査実施場所に納入される際において、内部を所定の真空状態とし、栓体２により真空状態が密閉維持されている。また、該真空採血管１の内部には、予め必要な血液凝固阻止剤のような必要とされる化学物質が投入配置されている。
そして、人体から採血する際においては、まず、図４に図示したマルチブル採血針６を覆っていたカバーがはずされて、被採血者の腕の血管に向けて、マルチブル採血針６が挿通される。次に、所定の採血量が決定された真空採血管１が、栓体２で密封されたままの状態で、マルチブル採血針６の後端の、ホルダー７の内部に挿通される。
この操作により、マルチブル採血針６の後端が栓体２を貫通し、血管からの血液４が、マルチブル採血針６を通過して、真空採血管１の内部に吹き出すのである。２本以上の真空採血管１に採血する場合には、マルチブル採血針６は血管に刺したままで、栓体２を施した真空採血管１を、別のものに交換するのである。このようにして採血を終えた真空採血管１が、前述の如く全自動グルコース測定装置のサンプル供給部１１に配置され、ノズルユニット１９にて吸引ノズル３による血液の吸引を受けるのである。
マルチブル採血針６は、採血時に該栓体２を通過した後、ホルダー７より真空採血管１を抜く際には、栓体２より抜ける。しかし、マルチブル採血針６の貫通でできた孔は、栓体２の軟材料の弾性復帰力により、マルチブル採血針６を抜いた後には元の閉塞状態に戻るので、該栓体２による真空採血管１内の血液４の密閉状態が保持される。
図５は、血液４を内包する真空採血管１を密閉する軟材料製栓体２に開孔パイプ５を挿通し、該開孔パイプ５を介して吸引ノズル３を真空採血管１に案内導入した状態を示している。ノズルユニット１９では、このような状態にセットした吸引ノズル３により、該真空採血管１の内部にサンプリングされた血液４を吸引して、反応槽２４に供給する。
開孔パイプ５は、打ち抜き、即ち、柱状に栓体２を切削することにより、吸引パイプ３を挿通案内するための口径分の貫通孔を該栓体２に開ける。この打ち抜きの際に生じる柱状の切削片（抜きカス）が栓体より分離されると、吸引ノズル３がこれを血液４と共に吸引し、吸引ノズル３の先端に付着される。また、開孔パイプ５の先端が錐（ドリル）状であると、微小なカス片が分散して吸引ノズル３内に入り込み、該吸引ノズル３内の血液４に混在してしまう。吸引ノズル３はこのような状態のまま、血液４及び抜きカスを洗浄槽２５及び反応槽２４へと搬送してしまうことになる。
ここで、この吸引ノズル３による抜きカスの吸引が原因となって全自動グルコース分析装置における反応槽２４や洗浄槽２５等において生じうる不具合について詳述する。
反応槽２４においては、吸引ノズル３が血液４と共に抜きカスを滴下することとなり、この抜きカスがポンプシャーシ２０におけるポンプの吸引力により反応槽２４内部に吸引され、検体攪拌が不均一となる。また、抜きカスの体積容量の緩衝液量が不足し、正確な所定容量の検体が反応槽２４に供給されないので、血液４の最適な希釈倍率を狂わせる。
また、ドリル状に栓体２を穿孔した場合に発生するか、若しくは前述の吸引ノズル３が吸引した抜きカスより分離して発生するカス片の影響により、該反応槽２４において、検体の攪拌が不均一となり、誤った測定値が検出されてしまうこととなる。
また、反応槽２４からの排液は、上下２つの流路を通じて、開閉電磁弁９と開閉電磁弁２６を通過することとなるが、この際において、弁と弁座との間に、前述の微小なカス片が挟持されてしまい、電磁弁の弁や弁座が完全に閉鎖されない状態が発生して、反応後の検体をうまく排出できないという不具合を生じるおそれがあり、これによっても、精密な分析が阻害されることとなる。
また、これらのカス片が開閉電磁弁９を通過したとしても、その下流側の開閉電磁弁２６や３２において同様の不具合が発生するおそれがある。
一方、洗浄槽２５においては、該吸引ノズル３の外側に付着した検体汚れと共に、抜きカスや微小なカス片がフィルター８に搬送されて、該フィルター８に溜まっていく。これを溜まるままに放っておくと、洗浄槽２５内の洗浄後の洗浄液がうまく排出されず、最悪の場合、該洗浄槽２５の所定容量を越えて溢れてしまう。これを回避するためには、一定の日数、例えば２〜３日毎、或いは一定の人数分析終了毎に、フィルター８の交換という定期メンテナンスが必要である。
以上のような不具合を解消すべく、ノズルユニット１９においては、微小なカス片を発生させず、かつ、柱状の抜きカスを該栓体２から分離しないようにしながら、吸引ノズル３を案内するための貫通孔を軟材料製栓体２に穿孔することを可能とする棒状の開孔用具を用いている。
この開孔用具の実施例について、図６〜図８により説明する。
なお、開孔用具には、大きく分けて二種類ある。一つは、図５で示すような筒状の開孔パイプ５であり、もう一つは、図６にて示す一実施例のような中実状の開孔棒５０である。開孔パイプ５を用いる場合には、穿孔後に開孔パイプ５を栓体２内に残しておき、該開孔パイプ５をガイドとして、吸引ノズル３を該開孔パイプ５に挿通することで、該吸引ノズル３を真空採血管１内に導入することができる。中実状の開孔棒５０の場合は、穿孔後に栓体２より該開孔棒５０を抜き出し、あとに栓体２に残る貫通孔を介して、吸引ノズル３を真空採血管１内に案内導入することとなる。
さらに、開孔パイプ５はそれ自体を吸引ノズル３と兼用してもよい。つまり、開孔パイプ５の内部がノズルポンプ３１に連通しており、穿孔のために該開孔パイプ５を栓体２に刺し貫くと、そのまま、吸引ノズルとして使用するのである。
いずれの場合においても、本発明による開孔用具を用いての開孔方法は、栓体２を押し広げて貫通するのではなく、更には、ドリル状に回転穿孔するのでもなく、切削して打ち抜くのであり、貫通孔と開孔用具との間の摩擦が軽減され、押し広げて貫通させる場合に生じる、外周の摩擦による消しゴムのようなカスは発生せず、また、ドリル状に穿孔する場合に発生する細かなカス片も発生しない。
本発明は、このように、中空の開孔パイプ５や、中実の開孔棒５０が軟材料製栓体２を通過して開孔する際に発生する切削片（抜きカス）ａが、軟材料栓体２から離間して、単体となって真空採血管１の内部に落下するのを阻止すべく、最も確実な方法として、真空採血管１内にて、軟材料製栓体２より垂下した状態で残るように構成したものである。この為の構成として、図６のＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄ・Ｅ・Ｆ・Ｇの如く、開孔パイプ５や開孔棒５０を構成するのである。
開孔パイプ５は、図６のＡ・Ｂ・Ｃに示すように、円管でもよいし、Ｄに示すように、角管でもよい。また、角管の場合には、四角管の他、三角管や五角管や六角管等でもよく、断面を多角形としたものであればよい。
図６のＡ〜Ｇの全実施例に示すように、本発明に係る開孔用具（開孔パイプ５及び開孔棒５０）は、先端外周部において、断面が鋭利で切削力の高い第一切削部ｂを最先端に形成しており、また、第一切削部ｂに比べて断面が鋭利でなく切削力の低い第二切削部ｃを形成している。
このうち、Ａ〜Ｄは、開孔用具（開孔パイプ５）の進退方向において、第二切削部ｃを第一切削部ｂよりも後退した位置に形成したものである。即ち、開孔パイプ５の最先端に第一切削部ｂが外周上に形成されていて、該第一切削部ｂから開孔パイプ５の進退方向後方に向けて、切込みや凹みを設け、該第一切削部ｂに対して段差状の第二切削部ｃを形成しているのである。
Ａの第二切削部ｃは、Ｕ字状、Ｂの第二切削部ｃは、四角状、Ｃの第二切削部ｃは、Ｖ字状の切り欠きにより形成されている。第二切削部ｃの形状は、これに限らず、様々な形状が考えられる。また、Ｄの、角管状の開孔パイプ５の実施例においても、第二切削部ｃの形状は、図示のようなＵ字状に限らず、ＢやＣに示すような形状のものでもよい。
Ａ〜Ｄに示すような開孔パイプ５にて栓体２を穿孔する場合、まず最先端の第一切削部ｂが栓体２に当接し、更に開孔パイプ５を押し進めることで、該第一切削部ｂが栓体２に食い込んでゆき、その後に第二切削部ｃが栓体２に当接し、食い込んでいく。即ち、第二切削部ｃによる栓体２の切削が第一切削部ｂによる栓体２の切削よりも遅れるようにしてあり、このような第一切削部ｂによる切削と第二切削部ｃによる切削との間の時間差により、該第一切削部ｂが丁度栓体２を貫通した時に、第二切削部ｃがまだ栓体２内に残っているという結果を生じ、このことが、開孔パイプ５による栓体２の打ち抜き後に、抜きカスａが栓体２に繋がったままの状態で残るという作用をもたらす。
また、開孔パイプ５は、最先端の第一切削部ｂに向かうほどに薄くなって、該第一切削部ｂの鋭利な断面を確保している。逆に、該最先端よりも開孔パイプ５の進退方向に位置する第二切削部ｃは、該最先端よりも肉厚のある部分に形成されているため、切削力が低くなっている。
図７は、このうち、Ｂの実施例における開孔パイプ５の先端部を示すものであり、図８（１）〜（５）は、この実施例Ｂによる開孔パイプ５を用いての栓体２の開孔過程を示している。この開孔過程と該過程による抜きカスａの出来具合について説明する。
まず、図８（１）に示すように、開孔パイプ５の先端を栓体２に近づけると、最初に、最先端に位置する第一切削部ｂが栓体２に当接し、更に開孔パイプ２を押し進めると、栓体２に第一切削部ｂが食い込み、略円柱状に栓体２を切削していく。また、第二切削部ｃも、第一切削部ｂに遅れて、栓体２内に食い込んでいく。第二切削部ｃは、第一切削部ｂよりも切削力が劣るものの、第一切削部ｂが栓体２内を推進していく過程においては、該第二切削部ｃが当接している栓体２の部分に逃げる余地がないので、該第二切削部ｃの圧力が有効に栓体２内にかかり、第二切削部ｃによっても栓体２が切削されてゆく。
図８（２）は、第一切削部ｂが栓体２を切削し終えた瞬間を示しており、この時、第二切削部ｃは、まだ栓体２内にとどまっており、切削をし終えていない。この状態から、図８（３）・（４）の如く、更に開孔パイプ５を押し進め、第一切削部ｂが栓体２から真空採血管１内へと突出していく過程においては、第二切削部ｃの推進圧に対し、抜きカスａに、開孔パイプ５内から真空採血管１内へと逃げる余地が生じる。加えて、第二切削部ｃの切削力が弱く、栓体２に食い込んでいくことができない。従って、図８（２）〜（４）の如く開孔パイプ５を押し進めていく過程において、第二切削部ｃは、栓体２に食い込んでこれを切削することができず、開孔パイプ５内に残る略円柱状の抜きカスａを外部に押し出していくにすぎない。
やがて、該第二切削部ｃによる押し出しにより、図８（５）の如く、抜きカスａが完全に開孔パイプ５より抜け、真空採血管１内にて、栓体２より垂下する状態になって、栓体２に結合したまま残るのである。
この状態から、図５に示すように、開孔パイプ５を栓体２内に残したままにして、該開孔パイプ５を介して、吸引パイプ３を真空採血管１内に導入してもよいし、図８（５）に示すように、開孔パイプ５を引き戻して栓体２より抜き取り、残った栓体２内の貫通孔を介して、吸引パイプ３を挿通してもよい。更には、開孔後に該開孔パイプ５を該栓体２内に残して、そのまま吸引ノズル３として用いることも考えられる。いずれにしても、該栓体２より垂下する抜きカスａが吸引パイプ３の吸引力により引きちぎられて吸引パイプ３に吸引されることはなく、前述の如き分析槽２４や洗浄槽２５、また、開閉電磁弁９・２６・３２における不具合を発生させることはない。
なお、真空採血管１も栓体２も、この分析装置により検体をサンプリングされた後は、残った血液４を熱処理して、血液中の病原菌等を死滅させた上で、医療廃棄物として焼却処分されるので、栓体２の下面に切削片である抜きカスａが残った状態でも、何の不具合も発生しないのである。
また、本発明の全自動グルコース測定装置の前段に、全自動グリコヘモグロビン測定装置を配置し、両装置をブリッジ接続した状態で、２つの分析項目を同時に分析する場合もある。この場合には、まず全自動グリコヘモグロビン測定装置の為に、栓体２に開孔パイプ５により孔が開孔され、次に全自動グルコース測定装置に真空採血管１が移動して、この全自動グルコース測定装置の開孔パイプ５により、再度、栓体２が開孔される。このような二箇所の開孔状態を発生させる場合においても、両装置の開孔パイプ５を、本発明の構造としておくことで、それぞれの開孔による抜きカスａが栓体２より分離することなく、該栓体２より垂下されたまま残る。
更に、通常は、全自動グルコース測定装置と全自動グリコヘモグロビン測定装置の両ノズルユニット１９に共通のサンプル供給部１１にて真空採血管１を供給する場合、通常、サンプル供給部１１のラックを揺動させる等して、両ノズルユニット１９の開孔パイプ５に対する栓体２の位置をずらせ、前段の開孔パイプ５が開けた貫通孔に後段の開孔パイプ５が挿通されるということを回避する。しかし、仮に両開孔パイプ５に対する栓体２の位置が同一になるとしても、前段の開孔パイプ５による開孔の結果で栓体２から垂下した抜きカスａに後段の開孔パイプ５の第一切削部ｂが当接することがないので、後段の開孔パイプ５が該抜きカスａを栓体２から分離してしまうという不具合は発生しない。また、確実に後段の開孔パイプ５による抜きカスの分離を回避しようとするならば、両開孔パイプ５の第二切削部ｃが栓体２に対して当接する部分を共通にしておけばよい。
ここで、また、図６の開孔用具の各実施例の説明に戻る。
実施例Ｄによる角管により構成される開孔パイプ５は、先端を斜め状にカットし、更には、該角管の角部を最先端に配置して、第一切削部ｂとすることで、該第一切削部ｂを更に鋭利なものとして、切削力を高めている。
また、円管にてできているＡ〜Ｃの開孔パイプ５も、同様にして先端を斜めにカットしてもよい。この場合に、刺し通し方向において該先端縁の前方部分を第一切削部ｂとし、後方部分を第二前作部ｃとすればよく、更には、該後方部分を実施例Ｄの如く切り欠いて、該第二切削部ｃとしてもよい。
また、図６の実施例Ｅにおいては、該第一切削部ｂとともに、第二切削部ｃも開孔パイプ５の最先端外周上に形成している。即ち、開孔パイプ５の進退方向において同一位置に第一切削部ｂと第二切削部ｃとが形成されており、栓体２に対しての食い込み時間や深さに差を設けていない。第一切削部ｂが滑面状である一位で、第二切削部ｃの表面には凹凸を設ける等して、第一切削部ｂよりも第二切削部ｃの切削力が低いものとしている。
この実施例Ｅの開孔パイプ５による栓体２の開孔時においても、実際には、第二切削部ｃが第一切削部ｂに比べて栓体２に食い込みにくいために、図８（２）の如く第一切削部ｂが栓体２を抜け切った瞬間においては、第二切削部ｃはまだ栓体２を切削し切れておらず、以後、更に開孔パイプ５を押し進めても、第二切削部ｃは、栓体２に食い込むことができず、図８（３）〜（４）に示すように、開孔パイプ５内に残る抜きカスａを外部に押し出すのみである。従って、前述のように第一切削部ｂよりも進退方向で後方に第二切削部ｃを形成した構成のＡ〜Ｃ等の如き開孔パイプ５と同様に、最終的には図８（５）に示すように、栓体２より抜きカスａを垂下した状態で残すのである。
図６の実施例Ｆは、中実状の開孔棒５０であって、その先端外周に沿って第一切削部ｂを形成し、該先端の一部を切り欠いて、段差状の第二切削部ｃを形成している。このような中実状の開孔棒５０による栓体２の開孔時においても、第一切削部ｂが栓体２を抜き切った瞬間には、第二切削部ｃが栓体２を切削し切れないまま残っており、同様に、栓体２より抜きカスａが垂下したまま残るという作用をもたらすことができる。
また、このような中実状の開孔棒５０において、第二切削部ｃの形状は、Ａ〜Ｃの如く開孔パイプ５にて実施されたように、様々な形状にしてよいし、或いは第二切削部ｃを、実施例Ｅに示すように、第一切削部ｂと同じく、開孔棒５０の最先端に形成してもよい。また、開孔棒５０自体を、丸棒にしても、角棒（断面が四角形状でも他の多角形状でもよい。）にしてもよい。
更に、図６の実施例Ｆに示す如く、開孔用具に、第二切削部ｃを複数箇所設けてもよい。実施例Ｆは、開孔パイプ５に実施例Ｃで示すＶ字状の第二切削部ｃを二つ形成しているものを示しているが、第二切削部ｃの形状はどのようでもよいし、実施例Ｅのように、第一切削部ｂと同じく、開孔用具の最先端に第二切削部ｃを形成してもよい。また、第二切削部ｃの数も二つに限られない。更には、中実状の開孔棒５０においても、第二切削部ｃを複数形成してもよい。
なお、図６の実施例Ａ〜Ｄは、第一切削部ｂと第二切削部ｃとの切削時間差と、両部間での切削力の差との相乗作用により、抜きカスａを栓体２に付着したまま残すようにしてあるが、第二切削部ｃの断面を第一切削部ｂの断面と同じような鋭利な断面にして、同等の切削力を有するものとしてもよい。この場合は、第一切削部ｂを第一切削部、第二切削部ｃを第二切削部とし、第一・第二切削部の切削時間差のみの作用で、抜きカスｂの栓体２からの分離を避けるものとする。また、この場合には、第一切削部が栓体２を切削し切って、第二切削部がまだ栓体２内に残っている状態から、切削部材を真空採血管１と反対の方向（図８の上方）に引き抜けば、該第二切削部により抜きカスａを切断して栓体２から分離してしまうということはない。
産業上の利用可能性
以上は、真空採血管に施したゴム等の軟材料よりなる栓体の開孔に本発明を利用した推奨例であるが、本発明は、その他の医療用検体試料容器、例えば採尿管にも適用することができ、栓体から発生する切削片の処理用メンテナンスを必要とせずに便利で、かつ、高い分析精度を確保した分析装置の提供に貢献できる。また、例えば、飲料やその他の液体を収容するペットボトルやラミネートチューブや紙パック等の容器のキャップや蓋やゴム栓等に吸引用チューブを挿入するための貫通孔を開孔する場合にも用いることができる。その他、このような開孔を必要とする様々な用途に活用できるのである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明を採用する装置の実施例であって、血液検査装置の一つである全自動グルコース測定装置の全体斜視図である。
図２は、図１の全自動グルコース測定装置におけるＳＴＤ液と洗浄液と緩衝液と廃液等の液体経路図である。
図３は、軟材料製の栓体２によって密閉された真空採血管１の側面断面図である。
図４は、マルチブル採血針６を備えたホルダー７に真空採血管１を嵌入した状態を示す側面断面図である。
図５は、栓体２に刺通した開孔パイプ５を介して真空採血管１内に吸引ノズル３を導入した様子を示す側面断面図である。
図６は、本発明の様々な実施例Ａ〜Ｇによる開孔用具の先端部の側面図及び斜視図を示すものである。
図７は、図６中の実施例Ｂによる開孔パイプ５の先端部の斜視図である。
図８（１）〜（５）は、開孔用具、特には該実施例Ｂによる開孔パイプ５にて栓体２を開孔する過程を示す栓体２の側面断面図である。
【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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【国際調査報告】
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