(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者からの体液の採取に使用され、且つ患者に創傷を生じさせるためにシャフト（１０２）と共に使用される皮膚針入装置であって、
前記シャフト（１０２）を皮膚の中に移動させる力を生成する電気ドライバ（１０６）と、
前記シャフト（１０２）の先端で前記皮膚の電気的インピーダンスを検知するためのセンサ（１０４）であって、前記シャフト（１０２）が前記皮膚の中へ入ってゆく際に、前記センサ（１０４）の少なくとも一部が前記シャフト（１０２）と共に移動するように結合されている、センサ（１０４）と、
前記ドライバ（１０６）を制御し、且つ所望の針入が達成されたことを示すインピーダンス変化を前記センサ（１０４）が検知した際に、前記ドライバ（１０６）を停止させるためのプロセッサ（１０８）とを含む、皮膚針入装置。
【請求項２】
前記センサ（１０４）及び前記プロセッサ（１０８）と電気的に通信し、前記シャフト（１０２）の針入深さが適当な深さにあることが前記センサ（１０４）によって検出されたときに、前記シャフトの針入を禁止するように構成された帰還電子回路を更に含む、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【請求項３】
前記電気ドライバ（１０６）はモータを含む、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【請求項４】
前記プロセッサ（１０８）は前記シャフトを患者の中に入れる力及び患者から前記シャフトを引き抜く力を生成するよう前記電気ドライバ（１０６）に命じるように構成される、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【請求項５】
前記シャフト（１０２）は窪みの無い細長い部材である、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【請求項６】
前記シャフト（１０２）は前記電気ドライバ（１０６）及び該電気ドライバ（１０６）を制御する前記プロセッサ（１０８）に接続され、前記電気ドライバ（１０６）はスプリングを使用せずに前記シャフトを引き戻すように構成される、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【請求項７】
前記電気ドライバ（１０６）は、皮膚又は組織において前記シャフト（１０２）を停止させる力を加えるように更に構成される、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の皮膚針入装置。
【請求項８】
前記体液は血液であり、前記シャフト（１０２）は皮膚の真皮層に位置する動脈及び静脈の導管床に接続された毛管構造を切断するように構成される、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の皮膚針入装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記シャフトを進めたり引き戻したりする力を生成するよう前記電気ドライバに命じる、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記所望の針入が達成されたときに前記皮膚において前記シャフトを停止させるよう前記電気ドライバに命じる、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【請求項１１】
前記シャフトは、既存の穴を通さなくても前記シャフトを体内に押し込むことができるくらい十分に鋭利な先端を有する、請求項１に記載の皮膚針入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、シャフトによる物体の針入技術に関し、より詳細には、皮下注射針の針入深さを測定するための装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
患者の組織中へ入れる針のような、長い構造物をある物体に挿入する際、しばしば、その浸入（針入）がどれほど深いかを知る必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
所望の結果を得るのに必要な深さを越えて針入することは、努力の空費となるばかりか、患者を過度に苦しめることになる。それ以上の針入が物体に不必要な損傷を生じかねず且つ予定の針入深さに到達したら針入を停止させるのが望ましい故、深さの情報は、しばしば、短時間で必要となる。例えば、血液成分の分析と定量化は、患者の身体の状態をよりよく理解するための重要な診断ツールであり、しかも血液試料は、針又はランセット（刃針）によって傷を負わせて採取しなければならない。必要以上の深さに針又はランセットを挿入すれば、皮膚組織に過度の痛みと外傷を生ずる。頻繁に採血しなければならない糖尿病患者のような患者の場合、過度の痛みと組織の外傷はどれも、採血日課に応じる意欲をくじくものである。
【０００４】
皮膚は、２つの層、即ち上皮と真皮から成っている。動脈および静脈の導管床（ｖａｓｃｕｌａｒ  ｂｅｄｓ）に接続された毛管構造は、垂直に立ち上がって、真皮に配置する。Ｍｅｉｓｓｎｅｒの小体（ｃｏｒｐｕｓｃｌｅｓ）のような神経センサおよび神経の自由端末も真皮にある。皮下組織の層は、真皮の下にある。補給動脈および静脈の毛管は、その組織床の横にある。導管床内で混ぜ合わされたそれらの関連センサと共に、求心性と遠心性の神経線維が差し込まれた脂肪質組織もある。これらの組織層の深さは、個体によって異なる。現在市販されている皮膚穿刺用の針又はランセットは、ランセット穿刺操作の実験データに基づいて針入深さを予め設定している。従って、上述の針又はランセットが使われる時は何時でも最適の針入深さに達するという確証はない。不十分な深さに起因した採血の失敗を避けるため、患者は、しばしば、過度針入され、このことが不必要な痛みを生ずるのである。
【０００５】
必要とされるものは、過不足の針入の無い最適深さまでの挿入に使用できるところの採血用針又はランセットである。同様に、過不足の針入をせずに物体中に長いシャフトを挿入するその他の針入用途においても必要性は存在するのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明においては、物体中への細長い構造体の針入の深さは、細長い構造体が針入された材料のインピーダンスをその細長い構造体の先端で検知するところのインピーダンスセンサで測定される。
【０００７】
１つの様相において、本願発明は、物体表面の下の深さに応じて変化するインピーダンスを示すところの物体中への針入用シャフトを有する装置を提供する。当該装置は、針入用先端とその先端近くに２つの電導性端末を有するシャフト本体を含むシャフトを包含する。２つの電導性端末は先端近くにあって、その電導性端末間で検知される物体の材料のインピーダンスの変化により、所望の針入深さが到達されたかどうかについての情報が提供されるようにしたものである。
【０００８】
本願発明のシャフトは、比較的浅い上部層に比してより深い皮膚組織層の間の電気的インピーダンスを利用している故、本発明は、特に、皮膚に穴を開けて患者から血液を採取することに適用できる。インピーダンスは、例えば、皮膚組織の層を刺し通す金属性針によってモニタすることができる。針が、最初に、皮膚の外部上皮と真皮中に針入する時は、初期の高インピーダンスが見られる。その針が脂肪層へ近付くにつれ、インピーダンスの逓減が観測される。
【０００９】
本願発明のシャフトを含む、当該装置を使えば、針入深さによって変化する電気的インピーダンスを示す物体中への最適針入を達成することができる。針を皮膚に挿入して患者から血液を採取する場合では、このことは、過剰針入の外傷と痛みを最小にできるだけではなく、不十分な針入のために失敗に終わる血液採取のフラストレーションと痛みを避けることができるのである。不快および組織損傷についての前述の減少によって、例えば、採血日課に対する患者の応諾を著しく好転させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
１様相において、本願発明は、シャフトを身体中に挿入する時の針入深さを検知するための技術を提供するものである。本明細書で用いられる時、用語”シャフト”は、対象物に針入する先端を持った一般的には細長い本体を有する物体を指す。用途によっては、シャフト本体は、固いか又は幾分柔軟性があってもよい。好ましくは、その先端は、針入を容易にするため比較的尖った尖端か又は斜角をつけた刃を有する。その尖端は、予め存在している孔に通さなくてもシャフトを身体中に押し付けることができるよう十分尖っている。シャフト本体は、円形もしくは非円形の断面（例えば、矩形断面）をもっているものでよい。一例として、皮下挿入に適する針大のシャフトを以下の実施例で説明する。理解すべきは、非医療用シャフトを含む、その他の非皮下用シャフトも本願発明に従って作製且つ使用することができるということである。
【００１１】
針類およびランセット類
図１は、本願発明による皮膚針入用シャフトを駆動する装置の実施例である。図１において、装置１００は、シャフト１０２の先端１０３の周りに組織のインピーダンスを検知するための電導性端末部をもつシャフト１０２（例えば、針又はランセット）を包含する。その端末部に電気的に接続された（インピーダンスを検知する電気回路を含む）インピーダンスセンサ１０４によって電気的インピーダンスが検知される。例えば、材料又は回路における２点間の電気的インピーダンスを検知する電気機器類および回路類は、当分野で周知である。電気制御式ドライバ１０６は、針入の”基板”（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と呼ぶことができるところの、患者の皮膚およびその下の組織に針入できるようシャフト１０２を駆動する。ドライバ１０６は、プロセッサ１０８によって制御され、そのプロセッサは、インピーダンスセンサ１０４が所望の針入が到達され終わったことを示すインピーダンス変化を検知するとドライバを停止させる。
【００１２】
図解のため、図２は、本願発明において、例えば、装置１００のシャフト１０２として使用できる皮下用針１１０の一部分の実施例を示す。図２は、皮下針１１０の軸に沿った断面図であり、図３は、皮下針１１０の断面である。皮下針１１０は、組織中へ針入できるよう遠位の方の端部１１５に尖端１１４を有する堅いシャフト本体１１２を含む。シャフト本体１１２は、堅い、非電導性の（例えば、ポリイミドのような、高分子の）管１１６を有し、その管１１６の軸の所は中央内穴１１８（ｃｅｎｔｒａｌ  ｌｕｍｅｎ）となっている。管１１６の近似軸に配置された電導性（例えば、金属タングステン）導線１２０は、尖端１１４から基部の方に伸びている。タングステン線１２０は、遠位の方の端部１１５に近接した電導性末端１２３を有する。本明細書に用いられる時、用語”遠位の方の”（ｄｉｓｔａｌ）は、針が物体に針入しようとしている時の物体（例えば、患者の皮膚）に向かう方向を指示し、用語”基部の方の”（ｐｒｏｘｉｍａｌ）は、”遠位の方の”それの逆方向、従って、物体から遠ざかる方向に該当する。電導性コーティング１２２（例えば、クロム／金めっきコーティング）が非電導性導管１１６の外表面に付けられ、尖端１１４が電導性端部１２５となっている。好ましくは、銀エポキシのような、電導性の接着剤１２４（図２参照）を用いて、電導性導線１２０の遠位の方の端部を皮下針１１０の遠位の方の端部１１５に接着する。
【００１３】
更に、もし望まれるなら、内穴中を伝わることがある流体を捕集できるようチャンバー即ち容器を内穴１１８に接続してもよい。このチャンバー即ち容器は、非電導性バッグ、注入器、内穴に接続されたその他の導管、およびその類であってよい。
【００１４】
前述の皮下針は、例えば、ポリイミドの導管を電気めっきして、電導性コーティングをそのポリイミド管上に付け、そして、例えば、タングステン線をそのポリイミド管に挿入し且つその線の端末を皮下針の遠位の方の端部に銀エポキシを使って貼り付けることによって作製することができる。この遠位の方の端部は、電導性材料が全て配置された後で尖らしてよい。電導線１２０の基部の方の端部と電導性コーティング１２２の基部の方の端部は、皮下針１１０の針入深さを検知するための、装置１００、又はその他の類似機器のインピーダンスセンサに接続することができる。電導性コーティングを作るのに適したその他の材料には、例えば、銀、ニッケル、白金、チタン、およびタングステンがある。電導線を作るのに適した材料としては、例えば、銀、ニッケル、白金、チタン、金、アルミニウム、およびタングステンがある。
【００１５】
図４に示すような、別の実施例では、中空の非電導性針１２６の内穴１２７を電導性材料１３０で充填し且つ非電導性針上を金属コーティング１３２で被覆することにより、一体構造の（ｓｏｌｉｄ）針組立１２６を作ることができる。得られる細長い構造体を修正して尖った先端を作り出すことができる。あるいは、非伝導性材料を堅い金属線上に被覆して、その後、電導性金属の外被覆を非伝導性材料で被覆して一体構造の針を形成してもよい。そのような針は、シャフト断面を示しているところの、図４に示されたそれと類似の構造を有することになろう。
【００１６】
針入用の針シャフトを更に堅くするために、遠位の方の端部に通じる導体を有する針を、付加剛性を付与する材料で更に被覆してよい。金属類又は合金類のような、多くの堅い材料が当分野で周知である。前述の付加剛性を付与するのに適した材料例は、窒化チタンである。
【００１７】
図５は、本願発明の皮下針の別の実施例を示す。図５の皮下針１３４では、内穴１３８をもった内側電導管１３６は、軸から更に離れている電導性コーティング１４２から内側電導管１３６を電気的に絶縁する非電導性材料１４０のコーティングが施されている。この皮下針１３４は、例えば、鉄針を非電導性材料で被覆し、次いで、その非伝導性材料の上に金属コーティングを溶射（スパッタリング）し、その後、電気めっきして外側電導性コーティング１４２を形成することによって作ることができる。
【００１８】
図６（側面図）および図７（正面図）は、更に別の実施例を示すもので、この場合、患者の皮膚中への挿入に適したシャフトは、シャフト先端を囲んでいる組織のインピーダンスを検知するための導体を含んでいる。シャフト１４４は、矩形断面をもち（図７の正面図参照）、中央部分１４６は、２つの導体１４８Ａ，１４８Ｂの間にサンドイッチ状に挟まれたシャフト１４４に沿って長手方向に伸びる堅い非伝導性材料から作られている。その中央部分は、皮膚に切り込めるよう尖ったエッジ１５０に至る尖った先端１４８を有している。皮膚の創傷を切るためのランセットとして前述のシャフトを用いて、血液を採取することができる。
【００１９】
シャフトの駆動機構
本願発明の（針類、ランセット類、刃類を含む）シャフトを駆動するのに多様なドライバを用いることができる。当該ドライバは、所望の深さが達成された時にそのドライバを、好ましくは、自動的に、停止できるように電気的に制御できるものである。この方法で、最小量の痛みと外傷サイズを課すだけで患者から血液を引き出す操作のような、最小の針入を使って所望の結果が達成されるように針入深さを最適化することができる。ドライバに使える機構の例としては、気送式（ｐｎｅｍａｔｉｃ）、電磁式（ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ）、および圧電式（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）機構がある。
【００２０】
図８は、ねじ式機構を使ってシャフトを連続的に駆動するためのドライバを備えた装置を示す。図８の実施例では、シャフト１５０は、ねじ付きロッド１５６と噛み合うところの、スリーブ１５４に固定的に連結されたベース１５２に貼り付けられる。スリーブ１５４のねじは、ねじ付きロッド１５６の回転によってねじ付きロッド１５６の軸方向に沿ってスリーブ１５４が動かされるように、ねじ付きロッド１５６と噛み合わされる。それ故、ねじ付きロッド１５６のある方向の回転（例えば、時計方向の回転）を御するモータ１５８は、シャフト１５０の遠位方向における前進運動を制御する。モータ１５８を停止すれば、シャフト１５０の前方への前進が止まる。モータ１５８を被針入対象物に対して固定位置に保持し且つそのモータを制御することにより、シャフト１５０の針入深さが制御されるのである。更に、間欠的に、順次に前進するようにモータ１５８を駆動することもできる。望まれるなら、シャフト１５０を前進および後退させるために前方および後方の両運動を与えるべく、２方向に回転するようモータ１５８を操作してもよい。
【００２１】
図９は、連続的に前進するようシャフトを駆動できる別の実施例を図解したものである。この実施例では、シャフト１５０（例えば、針）がベース１６０に貼り付けられる。ベース１６０（および従ってシャフト１５０）は、ベース１６０と側面で噛み合っているローター１６２Ａによって前方方向、即ち、遠位方向に動くよう駆動され、その結果、ローター１６２Ａを回転させることで、ベース１６０とシャフト１５０を遠位方向に移動させることになる。そのローター１６２Ａは、モータ１６４で駆動される。別のローター１６２Ｂは、ローター１６２Ａのそれの反対側で支持するようにベース１６０と噛み合っている。ローター１６２Ａ又はローター１６２Ｂの何れかは、アイドラ（空転）ローターであってよい。ローター１６２Ａとローター１６２Ｂは、ギヤによって又は摩擦力でベース１６０と噛み合っていてよい。
【００２２】
図１０は、シャフトを身体中に挿入するのに往復動作を利用した、本願発明のシャフト−針入装置の実施例を示す。シャフト１５０は、連接アーム１６８Ａ，１６８Ｂで起動されるリンク１６６に付ける。連接アーム１６８Ａおよび１６８Ｂは、相互に枢軸で旋回できるように（ｐｉｖｏｔａｂｌｙ）接続される。連接アーム１６８Ｂは、ローター１７０の中心から外れた位置に枢軸で旋回できるように接続され、このローターがまた、モータ１７２で駆動される。このように、ローター１７０の回転が、連接アーム１６８Ａ，１６８Ｂの前後往復運動となり、それがシャフト１５０に伝達されるのである。加えて、シャフト１５０を遠位方向に前進させるために、システム全体を遠位方向に一様に前進させてもよい。
【００２３】
図１１は、例えば、リンク１６６として、使用できるばね機構の実施例を示す。ベース１５２に支持されたシャフト１５０は、１次スプリングコイル１７６Ａと２次スプリングコイル１７６Ｂとから成るところの、ばね機構で保持される。１次スプリングコイル１７６Ａと２次スプリングコイル１７６Ｂは、それぞれ、スプリングコイルとベース１５２の一部を収容しているハウジング１８０の出張り（ｌｅｄｇｅ）１７８によって１端が保持される。端末のディスク１７７は、スプリングコイル１７６Ａ，１７６Ｂの基部の方の端部に配置され且つスプリングコイル１７６Ａ，１７６Ｂの軸を通して伸びる硬質ロッドによってベース１５２に貼り付けられる。（部分的に図示された）ハンマー１８１を使って、端末ディスク１７７を押し込むことができ、これがシャフト１５０を前記硬質ロッドによって前方へ駆動する。押し込みの後、スプリング１７６Ａおよびスプリング１７６Ｂがそのシャフトを後方へ移動させることができる。スプリング１７６Ａ，１７６Ｂの１つはオプションであって、代替例はそれらの中の１つだけを使うことになる。
【００２４】
図１２は、往復運動を起こさせて針入用シャフトを駆動するための圧電式ドライバ１８２の１実施例を示す。前述の実施例におけるように、シャフト１５０をベース１５２に貼り付け、そのベースを圧電振動子１８４に取付ける。電気的に付勢されると、圧電振動子１８４が振動して、ベース１５２とシャフト１５０を前後運動で移動させる。この振動ドライバ系全体を前進させることも可能である。圧電振動子の作製および使用技術は、当分野で周知であり、本願開示に基づくシャフトを駆動させるのに容易に適用できる。
【００２５】
図１３は、シャフトを駆動させるための往復運動を起こさせる流体メカニズムを示す。ここでは、シャフト１５０は、ピストンハウジング１８８における（チャンバー１８７Ａ、チャンバー１８７Ｂおよびピストン１８６で占められる容積を含む図示された）チャンバー内で滑動可能なピストン１８６に付けられる。ピストン１８６に対して遠位にある遠位流体導管１９０によって流体がチャンバー１８７Ｂに入ってピストンを基部の方へ、即ち、遠位方向とは反対の方向に、駆動させることができる。同時に、好ましくは、ピストン１８６に対して基部の方にある基部流体導管口１９２によって流体が漏出して、チャンバー１８７Ａに過剰な圧力を生ずることなくピストンの移動を助長することができる。逆に、遠位流体導管１９０が流体を漏出させる一方、基部流体導管１９２によって流体がチャンバー１８７Ａに入って、ピストンを遠位の方へ駆動することができる。多路弁１９６（例えば、三路弁）に接続された共通の流体入口導管１９４によって、流体を基部流体導管１９２に入れたり又は遠位流体導管１９０に入れることができる。あるいは、ピストンに対して基部の方および遠位の方のチャンバー１８７に流体を導く一方、同時に、チャンバーの反対側で流体を追い出せば、往復運動を生ずることになる。時間中、遠位方向でのシャフト１５０の段階的な前進を得るため、遠位流体導管１９０よりも多量の流体を基部流体導管１９２に入れることができる。自由選択で、チャンバー１８７Ａおよび１８７Ｂの１つ又は両方を周囲圧力に対して閉じた状態に保持して、その機構の構造に過剰なストレスをかけないようにしてもよい。あるいは、図１３に示した全機構を、往復運動させながら、前進させてもよい。シャフト１５０の段階的移動を御するためにチャンバー１８７へ入れる流体としては、気体又は液体を用いることができる。
【００２６】
本願発明はまた、のこぎり作用（ｓａｗｉｎｇ  ａｃｔｉｏｎ）でシャフトが前進する用途も見出すことができる。前述の装置の一例は、外側管と内側管によって血液を導くことができるよう細長い構造を有している。これらの管は、相互に、同心で、１つが他の上で自由に滑動できるようそれらの間が低摩擦で密に近接した状態で結合されているものである。それらの管の遠位の方の端部は、それぞれ、円形の尖った切刃を有している。管は、長手方向に往復運動をするよう駆動され、そのため、外側管の尖ったリング状の端部が内側管の端部より遠位となったり、内側管の尖ったリング状の端部が外側管の端部より遠位となったりを交互に繰り返すことになる。この方法で、細長の構造体が２つの管によるのこぎり作用で組織に針入することができる。
【００２７】
本願発明のシャフト（例えば、針、ランセット、等）を御すための駆動機構は、流体材料の適切な深さがいったん検知されてしまうと、それより深くシャフトが針入するのを阻止するところの帰還電子回路で制御することができる。典型的には、そのような制御系は、図１に示したプロセッサに配置されることになろう。前述の制御系に対する制御アルゴリズムを、図１４で示したような典型的流れ図で説明する。このアルゴリズムでは、いったん起動されると、ドライバは、シャフトを一時に１ステップ移動させて、測定されたインピーダンスによってシャフトが目標領域（例えば、皮膚に針入する針による毛管床の血液）に達したことが表示されるか、もしくは予め定められた針入深さが到達されるまで、増分距離を前進させ、その点で、ドライバは、制御回路系によって停止されることになる。シャフトが適切な深さに達したかどうかは、インピーダンスの変化の大きさ又はインピーダンスそのものの大きさによって決めることができる。インピーダンス値又は飛越し（ｊｕｍｐ）値の選択は、熟練した当業者が実行し得るものである。シャフトが針入しつつある対象物の外部にプロセッサを設けて、シャフトの動きを制御すると共に、所望の深さが達成されたかどうかを決めるべく、インピーダンス情報を収集・処理できるようにしてよい。情報を処理し、ドライバを制御するための電気装置類と電気回路類、並びに電気的インピーダンスを検知するためのそれらは、当分野で周知である。前述の電気装置類と電気回路類は、コンピュータ類又はマイクロプロセッサ類を含むこともあり得る。
【００２８】
本願の装置を最適状態で使用するには、好ましくは、針入深さによるインピーダンスの変化を実験的に定める。数回のサンプリング後、インピーダンス変化に関連して挿入深さを設定できるように装置を調整して、その個人についての特定の選択（例えば、針入深さとサンプル容積）に適合させるようにしてよい。別法は、個々の患者に特有のインピーダンスデータ対深さを得、そして、複数の血液サンプルからデータを採った後、得られるデータを使って、将来の血液サンプルに向く針入深さを設定することになろう。
【００２９】
本願発明の望ましい実施例を詳細に記述且つ説明したが、理解すべきは、熟練した当業者は、発明の範囲内で諸修正を行い得るということである。例えば、本願発明は、広範囲の医用又は非医用領域、例えば、水、ガス、石油、等に関わる地表の掘削などに適用できることは言うまでもない。
【００３０】
＜１＞  物体表面の下の深さによって変化するインピーダンスを有する前記物体中への針入用シャフトを備えた装置において、
（ｉ）  針入先端を有するシャフト本体と、
（ｉｉ）前記先端に近接した第１および第２の電導性端末と、
から成り、電導性端末の間の物体の材料のインピーダンス変化を検知して針入深さについての情報をもたらすようにしたシャフトを含んで成る装置。
【００３１】
＜２＞  前記先端の周りの第１および第２の電導性端末間のインピーダンスを検知できるようにインピーダンス変化検知用の第１および第２の電導性端末に電気的に接続されたインピーダンスセンサを包含する、前記＜１＞に記載の装置。
【００３２】
＜３＞  第１電導性端末からインピーダンスセンサに導く第１の導体と第２電導性端末からインピーダンスセンサに導く第２の導体とを包含し、前記シャフトが前記の第１導体と第２導体間に介在する電気的絶縁体を含む、前記＜２＞に記載の装置。
【００３３】
＜４＞  第１導体がシャフトの一方の側にあり且つ第２導体がシャフトの第２の側にあり、前記第１および第２導体が相互に電気的に接触しないようにした、前記＜３＞に記載の装置。
【００３４】
＜５＞  先端からシャフトを通して流体を導くために先端から伸びるチャンネルをシャフト中に包含する、前記＜１＞に記載の装置。
【００３５】
＜６＞  前記シャフトが中心線を有し且つ第２導体が前記中心線に近接していて、前記シャフトが前記第１導体と前記第２導体との間に介在する電気的絶縁体を含む、前記＜５＞に記載の装置。
【００３６】
＜７＞  前記電気的絶縁体が管であり、前記第１導体が、絶縁体管と、前記絶縁管内部に伸びる前記第２導体とを取囲む電導性層であり、且つインピーダンスセンサが前記先端から離れて配置される、前記＜６＞に記載の装置。
【００３７】
＜８＞  前記シャフト本体が、金属管と、前記金属管上に被覆された電気絶縁層および電気絶縁層上に被覆された導体層とから成り、金属コーティングが第１電導性端末からセンサに繋がり且つ金属管が第２電導性端末からセンサに繋がり、且つインピーダンスセンサは、シャフトが物体に針入した時に前記物体の外部に配される、前記＜５＞に記載の装置。
【００３８】
＜９＞  前記シャフトに接続されていて、そこからの流体を受けるべく前記チャンネルと流体連絡している容器を包含する、前記＜５＞に記載の装置。
【００３９】
＜１０＞  前記シャフト本体は、患者の皮膚に針入するための皮下注射針の大きさを有する、前記＜２＞に記載の装置。
【００４０】
＜１１＞  逐次段階（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  ｓｔｅｐｓ）で身体中にシャフトを押し込むための機械的ドライバを包含する、前記＜２＞に記載の装置。
【００４１】
＜１２＞  動物対象物の表面下の深さに応じて変化するインピーダンスを有する動物対象物中への針入用シャフトを備えた装置において、
（ａ）  針入用の尖った先端を有していて、皮下注射針のような大きさのシャフトと、  （ｂ）  前記シャフトに接続されていて、電導性端末間の対象物の材料のインピーダンス変化を検知して針入の深さに関する情報を与えられるように前記の尖った先端に近接した第１および第２の電導性端末と、前記のインピーダンスの変化を検知するための電気回路類と、電気回路類に電導性端末を接続するべく前記シャフトに沿って伸びる第１および第２の導体と、前記第１導体と前記第２導体との間に介在する電気的絶縁体とを包含するインピーダンスセンサと、（ｃ）  前記のインピーダンス変化によって駆動作用が影響を受けることを特徴とする、シャフトを逐次駆動させるための機械的ドライバと、
を含んで成る装置。
【００４２】
＜１３＞  対象物にシャフトを押し込む方法において、
（ａ）  対象物に針入させるべくシャフトを駆動させるステップと、
（ｂ）  針入中、所望の深さが到達されたかどうかを決めるためにシャフトの尖端に近接した対象物の材料のインピーダンスを検知し且つその検知されたインピーダンスに基づいて駆動作用を修正するステップと、
を設けて成る方法。
【００４３】
＜１４＞  ドライバを使って前記シャフトを逐次駆動するステップを包含する、前記＜１３＞に記載の方法。
【００４４】
＜１５＞  身体中に針入できるよう前記シャフトを往復運動で駆動するステップを包含する、前記＜１４＞に記載の方法。
【００４５】
＜１６＞  所望の針入深さが検知された時に駆動作用を停止させるステップを包含する、前記＜１３＞に記載の方法。
【００４６】
＜１７＞  シャフトがその内部にチャンネルを有し、更に、流体を身体からシャフトを通して流して流体を採取できるようにするステップを包含する、前記＜１３＞に記載の方法。
【００４７】
＜１８＞  動物の皮膚を通して針大のシャフトを挿入する方法において、
（ａ）  動物中にその皮膚を通して針入できるよう針大のシャフトを駆動するステップと、
（ｂ）  所望の針入深さが到達されたかどうかを決めるために電気的に検知するステップと、
（ｃ）  所望の深さが到達された時に針大のシャフトの前進を停止させるステップと、  を設けて成る方法。
【００４８】
＜１９＞  前記針大のシャフトを駆動するために電気的ドライバを用いるステップと所望の深さが到達された時にその電気的ドライバを電気的に停止させるステップとを包含する、前記＜１８＞に記載の方法。
【００４９】
＜２０＞  対象物の表面下の深さに応じて変化するインピーダンスを有する対象物中への針入用シャフトを備えた装置の作製方法において、
（ａ）  針入用シャフトに先端を設けるステップと、
（ｂ）  前記シャフトの先端に近接して第１および第２の電導性端末を配置し、第１および第２の電導性端末間の対象物の材料のインピーダンス変化を検知して針入の深さに関する情報を与えられるようにするステップと、
（ｃ）  前記のインピーダンスの変化を検知するための電気回路類に第１および第２の電導性端末を接続するステップと、
を設けて成る方法。
【００５０】
【発明の効果】
本願発明による装置は、
物体表面の下の深さによって変化するインピーダンスを有する前記物体中への針入用シャフトを備えた装置において、
（ｉ）  針入先端を有するシャフト本体と、
（ｉｉ）前記先端に近接した第１および第２の電導性端末と、
から成り、電導性端末の間の物体の材料のインピーダンス変化を検知して針入深さについての情報をもたらすようにしたシャフトを含んで成る装置である。
本願発明による、この装置よれば、
患者の組織中へ入れる針のような、長い構造物をある物体に挿入する際、その浸入（針入）深さを適正なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の装置の実施例を示す。
【図２】本願発明のシャフトの実施例を示す。
【図３】本願発明のシャフトの実施例を示す。
【図４】本願発明のシャフトの別の実施例を示す。
【図５】本願発明のシャフトの更に別の実施例を示す。
【図６】本願発明のランセットの実施例を示す。
【図７】本願発明のランセットの実施例を示す。
【図８】本願発明によるシャフトを駆動するためのドライバの実施例を包含する装置を示す。
【図９】本願発明によるシャフトを駆動するためのドライバの実施例を包含する装置を示す。
【図１０】シャフトを駆動するためのドライバの実施例を包含する装置を示す。
【図１１】シャフトを駆動するためのドライバの実施例の一部分を包含する装置を示す。
【図１２】シャフトを駆動するための圧電式ドライバの一部分を包含する装置を示す。
【図１３】シャフトを駆動するための流体駆動式ドライバの一部分を包含する装置を示す。
【図１４】本願発明によるシャフトの駆動用ドライバを制御するためのアルゴリズムに関する流れ図を示す。
【符号の説明】
１００  装置
１０２  シャフト
１０３  先端
１０４  インピーダンスセンサ
１０６  電気制御式ドライバ
１０８  プロセッサ
１１０  皮下用針
１１２  シャフト本体
１１４  先端
１１５  先端
１１６  管
１１８  中央内孔
１２０  導線
１２２  コーティング
１２３  電導性末端
１２４  接着剤
１２５  電導性端部
１２６  針組立
１３０  電導性材料
１３２  コーティング
１３４  皮下針
１３６  内側電導管
１３８  内穴
１４２  外側電導性コーティング
１４４  シャフト
１４６  中央部分
１４８Ａ  導体
１４８Ｂ  導体
１５０  シャフト
１５２  ベース
１５６  ねじ付きロッド
１５８  モータ
１６０  ベース
１６２Ａ  ロータ
１６２Ｂ  ロータ
１６４  モータ
１６６  リンク
１６８Ａ  連結アーム
１６８Ｂ  連結アーム
１７０  ロータ
１７２  モータ
１７６Ａ  １次スプリングコイル
１７６Ｂ  ２次スプリングコイル
１７７  ディスク
１７８  出っ張り
１８０  ハウジング
１８２  ドライバ
１８４  圧電振動子
１８６  ピストン
１８７Ａ  チャンバ
１８７Ｂ  チャンバ
１８８  ピストンハウジング
１９０  遠位流体導管
１９２  基部流体導管
１９４  流体入口導管
１９６  多路弁
【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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