專利名稱：皮膚切開器具以及使用該皮膚切開器具切開皮膚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高效地切開皮膚的器具以及方法。
背景技術(shù)：
一直以來，血液檢查是監(jiān)測(cè)被檢查者的健康狀態(tài)、術(shù)后恢復(fù)、給藥效果等的重要方 法。例如，對(duì)高血糖患者必須控制其血糖值，當(dāng)進(jìn)行胰島素注射時(shí)，根據(jù)醫(yī)生的指導(dǎo)，除了管 理每次飯前的血糖和睡前的血糖之外，還必須管理飯后的血糖值。近年來，通過在家庭和工作場(chǎng)所進(jìn)行自我血糖測(cè)定，能夠不顯著改變?nèi)粘Ｉ疃?實(shí)現(xiàn)血糖值控制。特別是，使用稱為刺血針(Lancet)的小型穿刺器具在指尖刺開200 y m 左右的傷口，收集數(shù)P L的血液，然后將收集的血液點(diǎn)裝在小型傳感器上，從而測(cè)定血糖的 方法是代表性的例子。但是，采集血液時(shí)的疼痛非同尋常，對(duì)于被檢查者而言，肉體上和精神上的痛苦是 無法計(jì)量的。從這樣的現(xiàn)狀出發(fā)，一直期望一種進(jìn)一步減小對(duì)身體的損傷的采血方法。作為解決該問題的方法之一，存在這樣的器具，該器具通過將切開部位的大小限 定在最小值，在切開部周邊施加壓力或拉伸力，從而將切開部開口，使采集血液變得容易。在這樣的器具中，將前端具有刀刃面的針向皮膚穿刺。在圖17中表示一般的穿刺 用針。一般的針中，在前端具有三個(gè)研磨面。將針向皮膚穿刺，所得到的切開部的樣子如圖 18(a) (c)所示。圖18(a)表示針的前端稍微穿刺時(shí)的樣子。接著，圖18(b)表示針的前 端深深穿刺從而切開部擴(kuò)大的樣子。最后圖18(c)表示將針從皮膚上除去，切開部兩側(cè)的 皮膚附近的樣子。為了將如圖18(c)所示的狀態(tài)的切開部開口，目前，存在如下所述的皮膚切開器具。例如，在專利文獻(xiàn)1中，決定具有針的血液采集裝置相對(duì)于皮膚的位置之后，將裝 置向下按壓。由于血液采集裝置中具有皮膚拉伸機(jī)構(gòu)，皮膚拉伸機(jī)構(gòu)使血液采集裝置的目 的區(qū)域的皮膚拉伸，由此能夠均等地穿透皮膚。其結(jié)果，能夠減少對(duì)身體的損傷而采集血 液。在專利文獻(xiàn)2中，公開了用于更專門的用途的血管手術(shù)器具。該血管手術(shù)器具由 支持血管的位置部的血管支持器和切開血管的切開器構(gòu)成。血管支持器具有一對(duì)腕部和分 別設(shè)置在腕部的前端部的針部，能夠通過將針部向血管穿刺而支持血管。另外通過旋轉(zhuǎn)設(shè) 置于兩腕部之間的旋轉(zhuǎn)扣而能夠開閉腕部，調(diào)整兩針部之間的間隔，維持該狀態(tài)。另外，通 過按壓切開器的操作按鈕，能夠使刀刃插入兩針部之間，切開血管。在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種皮膚切開器具，該皮膚切開器具在用針切開皮膚的 一部分并將針從切開部除去之后，通過壓下皮膚刺激器材而將切開部開口，由此使血液的 收集變得容易。這里，具體說明專利文獻(xiàn)3中所記載的皮膚切開器具。圖19和圖20表示皮膚切 開器具的整體圖和放大圖。其中，在圖19和圖20中，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)元件使用相同的符號(hào)。如圖19和圖20所示，首先將切開器具10抵壓在皮膚13上。在切開器具10內(nèi)部設(shè)有控制 桿18，通過將控制桿18向內(nèi)側(cè)壓倒而壓下皮膚13。由此使皮膚13膨脹而將切開部19開 口，采集血液。除此之外，通過加熱控制桿18或者使其振動(dòng)可以促進(jìn)血液采集。專利文獻(xiàn)1 日本特表2003-534881號(hào)公報(bào)(第27頁，圖11)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-125976號(hào)公報(bào)(第16頁，圖15)專利文獻(xiàn)3 日本特開2003-102712號(hào)公報(bào)(第8頁，圖17)專利文獻(xiàn)4 日本特表2001-524343號(hào)公報(bào)(段落序號(hào)0026)專利文獻(xiàn)5 日本特開平08-168478號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 日本特表平10-508527號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，如現(xiàn)有技術(shù)那樣樣僅僅按壓皮膚，存在無法將切開部19開口的情況。特別 是切開部19的長度方向的長度越微小，則無法將切開部19開口的情況越多。這是由于若切開部的長度微小至接近指肚部的指紋的棱線高度(約100 ym)、棱 線間隔(約350 u m)、淺皺紋的深度(約200 300 u m)，則切開部的形狀成為直線、彎曲線、 波浪線等各種形狀。這樣，盡管切開部的方向形成直線、彎曲線、波浪線等各種形狀，但是在現(xiàn)有技術(shù) 中，不考慮切開部的方向而將皮膚向固定的方向拉伸，因此無法將皮膚均等地拉伸。因此， 若切開部為各種方向，則存在將切開部向閉合方向而不是開口方向拉伸的問題。本發(fā)明目的在于解決上述現(xiàn)有的問題，提供一種即使切開部的方向形成直線、彎 曲線、波浪線等各種形狀，也能高效開口的皮膚切開器具。另外，本發(fā)明的目的還在于提供 一種由這樣的皮膚切開器具切開皮膚的方法。用于解決上述現(xiàn)有課題的本發(fā)明，是一種皮膚切開器具，上述皮膚切開器具具備 支架(101)、針(102)、針驅(qū)動(dòng)部(105)、皮膚拉伸部(106)和讀取部(109)，上述針(102)和上述皮膚拉伸部(106)設(shè)置在上述支架(101)的一端，上述針驅(qū)動(dòng)部(105)設(shè)置在上述支架(101)的內(nèi)部，上述針驅(qū)動(dòng)部(105)能夠通過使上述針(101)移動(dòng)而在與上述支架(101)的一端 接觸的皮膚上形成線狀的切開部(402)，上述皮膚拉伸部(106)具備第一皮膚拉伸部(107a)和第二皮膚拉伸部(107b)，上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)以上述針(102)為對(duì) 稱軸配置在上述針(102)的周圍，上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)能夠使上述線狀的切 開部(402)兩側(cè)的皮膚(即，將切開部夾在中間的皮膚)遠(yuǎn)離上述線狀的切開部(402)，并 且將上述線狀的切開部(402)沿著將該線狀的切開部(402)打開的方向拉伸，上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)能夠以上述針(102) 為旋轉(zhuǎn)軸在上述針(102)的周圍旋轉(zhuǎn)，上述讀取部(109)能夠讀取上述線狀的切開部(402)的方向。
優(yōu)選上述皮膚拉伸部上述讀取部連動(dòng)。 優(yōu)選上述皮膚拉伸部包括第一皮膚拉伸部和第二皮膚拉伸部，設(shè)置在相對(duì)于上述針對(duì)稱的位置。優(yōu)選上述讀取部具備攝像部、光源和演算部。優(yōu)選上述讀取部具有通過上述皮膚拉伸部將上述切開部稍微開口，讀取上述切開 部的方向的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選上述支架具有表示上述刀刃面的方向的標(biāo)記。優(yōu)選血液檢查試劑盒具有上述的皮膚切開器具。另外，用于解決上述現(xiàn)有課題的本發(fā)明，是一種由皮膚切開器具切開皮膚的方法， 上述皮膚切開器具具備支架(101)、針(102)、針驅(qū)動(dòng)部(105)、皮膚拉伸部(106)和讀取部 (109)，上述針(102)和上述皮膚拉伸部(106)設(shè)置在上述支架(101)的一端，上述針驅(qū)動(dòng)部(105)設(shè)置在上述支架(101)的內(nèi)部，上述針驅(qū)動(dòng)部(105)能夠通過使上述針(101)移動(dòng)而在與上述支架(101)的一端 接觸的皮膚上形成線狀的切開部(402)，上述皮膚拉伸部(106)具備第一皮膚拉伸部(107a)和第二皮膚拉伸部(107b)，上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)以上述針(102)為對(duì) 稱軸配置在上述針(102)的周圍，上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)能夠使上述線狀的切 開部(402)兩側(cè)的皮膚(即，將切開部夾在中間的皮膚)遠(yuǎn)離上述線狀的切開部(402)，并 且將上述線狀的切開部(402)沿著將該線狀的切開部(402)打開的方向拉伸，上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)能夠以上述針(102) 為旋轉(zhuǎn)軸在上述針(102)的周圍旋轉(zhuǎn)，上述讀取部(109)能夠讀取上述線狀的切開部(402)的方向，上述方法包含以下工序切開部形成工序，通過由上述針驅(qū)動(dòng)部(105)使上述針(102)移動(dòng)，在與上述支架 (101)的一端接觸的皮膚上形成線狀的切開部(402)；讀取工序，由上述讀取部(109)讀取上述線狀的切開部(402)的方向；旋轉(zhuǎn)工序，根據(jù)上述讀取工序中讀取的上述線狀的切開部(402)的方向，使上述 第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)以上述針(102)為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，使得在上述皮膚拉伸部(106)將上述線狀的切開部(402)兩側(cè)的皮膚拉伸的方向與連 接上述切開部(402)兩端的代表線(401)所形成的角度中，較小的角度為45°以上、90°以 下；和皮膚拉伸工序，由上述第一皮膚拉伸部(107a)和第二皮膚拉伸部(107b)將上述 線狀的切開部(402)兩側(cè)的皮膚沿著遠(yuǎn)離上述線狀的切開部(402)的方向拉伸。在本發(fā)明的由皮膚切開器具切開皮膚的方法中，上述皮膚切開器具還具備演算部和驅(qū)動(dòng)部，上述驅(qū)動(dòng)部使上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)以上述 針(102)為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在上述旋轉(zhuǎn)工序中，根據(jù)上述讀取工序中讀取的上述線狀的切開部(402)的方 向，上述演算部算出上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述第二皮膚拉伸部(107b)的配置，該配置使得上述皮膚拉伸部(106)將上述線狀的切開部(402)兩側(cè)的皮膚拉伸的方向與連接 上述切開部(402)兩端的代表線(401)所形成的角度中，較小的角度為45°以上、90°以 下， 上述驅(qū)動(dòng)部根據(jù)上述演算部的算出結(jié)果，使上述第一皮膚拉伸部(107a)和上述 第二皮膚拉伸部(107b)以上述針(102)為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的皮膚切開器具的截面圖。
圖2是實(shí)施方式中的皮膚切開器具的外觀圖。
圖3是實(shí)施方式中的從開口端一側(cè)所見的支架的簡略圖。
圖4是實(shí)施方式中的切開部的平面圖。
圖5是表示實(shí)施方式中的切開部與皮膚的拉伸方向的關(guān)系的說明圖。
圖6是表示實(shí)施方式中的皮膚切開器具與皮膚的接觸的說明圖。
圖7是表示實(shí)施方式中的切開部的形成的說明圖。
圖8是表示實(shí)施方式中的切開部的讀取的說明圖。
圖9是表示實(shí)施方式中的皮膚拉伸部的旋轉(zhuǎn)的說明圖。
圖10是表示實(shí)施方式中的皮膚拉伸的說明圖。
圖11是表示實(shí)施方式中的從切開部采集血液的說明圖。
圖12是實(shí)施例中的針的放大圖。
圖13是實(shí)施例中的設(shè)有針的支持體的放大圖。
圖14是實(shí)施例中的切開部的放大圖。
圖15是實(shí)施例中的切開部的放大圖。
圖16是實(shí)施例中的切開部的放大圖。
圖17是一般的穿刺用針的簡略圖。
圖18是表示切開部完成的樣子的說明圖。
圖19是現(xiàn)有的皮膚切開器具的整體圖。
圖20是現(xiàn)有的皮膚切開器具的放大圖。
符號(hào)說明
10切開器具
11壓縮彈簧
12朿丨J血針(Lancet)
13皮膚
14針
15圓筒形環(huán)
16線圈彈簧
17觸發(fā)部件
18控制桿
19切開部
100 皮膚切開器具
101 支架
102 針
103 刀刃面
104 支持體
105 針驅(qū)動(dòng)部
106 皮膚拉伸部
107a 第一皮膚拉伸部
107b 第二皮膚拉伸部
109 讀取部
110 攝像部
11 l 光源
20l 標(biāo)記
30l 軸線
40l 代表線
02] 402 切開部
50l 沿皮膚的拉伸方向的線
502 拉伸角度
503 施加于皮膚的力
60l 皮膚
07] 70l 切開部
．702 彈簧
．7'03 連結(jié)部
704 啟動(dòng)部
80l 血液
90l 開口寬度具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖l和圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式中的皮膚切開器具的截面圖和外觀圖。
本實(shí)施方式中，皮膚切開器具lOO由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
圖l中，支架lol具有開口端，針通過開口端而應(yīng)用于皮膚。本發(fā)明中，支架lol的大小不受限定。開口端的大小優(yōu)選為5mm以上1lCm以下。另外，本發(fā)明中，支架lol的形狀不受限定。從價(jià)格1衛(wèi)生方面的觀點(diǎn)出發(fā)，支架lol的材料優(yōu)選塑料，可以是聚苯乙烯1聚乙烯1聚丙烯1氯乙烯1丙烯酸酯等。
針102設(shè)置在支架lol的一端(開口端)。本發(fā)明中，針102的外徑不受限定。另外，針102不需要整體為相同的外徑，可以是前端尖細(xì)而根部粗大。從強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，針102的長度優(yōu)選為500 u m以上1lOmm以下。另外，最優(yōu)選除了針102的前端以外的主體的截面為圓形，但也可以是三角形1菱形等多邊形。針102可以是中空的也可以是實(shí)心的。針102的材質(zhì)優(yōu)選奧氏體類不銹鋼，最優(yōu)選SU$304，但是也可以是SUS3161SU$32l。針102的數(shù)量優(yōu)選為1根，但也可以是多根。另外，排列多根針102時(shí)，更優(yōu)選將刀刃面一致朝向一 個(gè)方向。刀刃面103設(shè)置在針102的一端。通過設(shè)有刀刃面103而在皮膚的外周面形成切 開部。刀刃面103的形狀最優(yōu)選為Lancet point (刺血針尖端)。另外，刀刃面103的形狀 也可以是 Back cut point (逆切尖端)、K3-Semi lancet point (K3-半刺血針尖端)、Flat dull bevel (平鈍斜面)、Lancet bend tip (刺血針彎曲尖端)、Tri stair point (三級(jí)尖 端)。支持體104設(shè)置在針102的另一端。通過將支持體104設(shè)置在針102的另一端， 使得將針102安裝在支架101時(shí)的操作變得容易。本發(fā)明中，支持體104的大小不受限定。 另外，本發(fā)明中，支持體104的形狀和材質(zhì)不受限定。優(yōu)選堅(jiān)牢的，以使將針102向皮膚穿 刺時(shí)不產(chǎn)生破損。另外，支持體104的形狀可以是圓柱形、棱柱形、圓錐形、棱錐形，也可以 是與這些形狀類似的形狀。另外，支持體104的材料優(yōu)選塑料。塑料可以是聚乙烯、聚丙 烯、氯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、丙烯酸酯等。從防止感染的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選 針102和支持體104為一次性的。針102和支持體104優(yōu)選被滅菌。針驅(qū)動(dòng)部105設(shè)置在支架101的內(nèi)部。針驅(qū)動(dòng)部105使針102沿著支架101的長 度方向來回運(yùn)動(dòng)。通過使針102來回運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)⑨?02向皮膚穿刺，之后，從皮膚除去針 102。針驅(qū)動(dòng)部105優(yōu)選含有彈簧、與支持體104的連接部、啟動(dòng)部。皮膚拉伸部106設(shè)置在支架101的一端。使皮膚拉伸部106的一端與皮膚接觸， 將由針102形成的切開部拉伸。皮膚拉伸部106優(yōu)選含有第一皮膚拉伸部107a和第二皮 膚拉伸部107b。其中，第一皮膚拉伸部107a和第二皮膚拉伸部107b沿針102的周圍設(shè)置， 最優(yōu)選設(shè)置于相對(duì)針102對(duì)稱的部位。即，最優(yōu)選以針102為中心，在將第一皮膚拉伸部 107a旋轉(zhuǎn)180°后的位置設(shè)置第二皮膚拉伸部107b。優(yōu)選第一皮膚拉伸部107a和第二皮 膚拉伸部107b連動(dòng)。另外，本發(fā)明中，皮膚拉伸部106的大小不受限定。另外，皮膚拉伸部 106的形狀優(yōu)選為平板狀，但也可以為輥狀，還可以為棒狀等?；蛘?，也可以使支架101的 開口部的一部分形成可動(dòng)式，從而形成皮膚拉伸部106。皮膚拉伸部106的材料優(yōu)選塑料。 可以是聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、丙烯酸酯、聚氨酯等。另 外，皮膚拉伸部106的材料可以是顯示彈性的材料?？梢允枪柘鹉z、合成橡膠、維通(Viton) 等。在皮膚拉伸部106的前端可以設(shè)有止滑部?？梢栽O(shè)有凹凸構(gòu)造，也可以用止滑材料覆
至
ΓΤΠ ο皮膚拉伸部106能夠?qū)⑶虚_部兩側(cè)的皮膚沿遠(yuǎn)離切開部的方向拉伸?？梢愿鶕?jù)皮 膚的表面狀況設(shè)定遠(yuǎn)離切開部的方向。皮膚的表面狀況可以是起因于指紋的方向、皺紋、過 去的采血痕跡、骨或肌腱引起的凹凸、毛孔等的表面狀況。讀取部109設(shè)置在支架101的一部分中。最優(yōu)選在支架101的內(nèi)部，設(shè)置在開口端 的附近，但是也可以設(shè)置在支架101的外部。通過在支架101的一部分中設(shè)置讀取部109， 能夠讀取切開部的方向。另外，通過讀取部109，也可以讀取切開部的位置、大小、切開狀況 等。切開部的讀取可以使用圖形識(shí)別。讀取部109優(yōu)選含有攝像部110、光源111和演算 部。讀取部109可以以靜止?fàn)顟B(tài)讀取切開部的方向。另外，也可以以將切開部稍微開 口的狀態(tài)讀取切開部的方向。另外，也可以一邊反復(fù)開閉切開部，一邊讀取切開部的方向。另外，為了打開或閉合切開部，優(yōu)選使用皮膚拉伸部106。攝像部110優(yōu)選是顯微鏡。通過使用顯微鏡作為攝像部110，能夠清晰地將微小 的切開部進(jìn)行攝相。顯微鏡的倍率優(yōu)選能夠進(jìn)行變更，優(yōu)選25倍以上、2500倍以下。攝像 部110中可以使用(XD(電荷耦合元件)，也可以使用CMOS圖像傳感器。其中，CXD的像素 數(shù)優(yōu)選為90萬像素以上、1000萬像素以下。當(dāng)攝像部110中使用CXD時(shí)，攝像部110可以 是彩色的，也可以是黑白的。優(yōu)選由CCD將微小的切口的樣子轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，但也可以轉(zhuǎn) 換為模擬信號(hào)。攝像部110可以設(shè)置一個(gè)，也可以設(shè)置多個(gè)。當(dāng)設(shè)置多個(gè)攝像部110時(shí)，可 以是同一種類，也可以組合多個(gè)種類。在攝像部110和切開部之間，可以設(shè)置偏光濾光鏡、 近紅外濾光鏡或中性濾光鏡等光學(xué)濾光鏡。例如，通過設(shè)置偏光濾光鏡，能夠抑制指紋、皺 紋或體毛等引起的漫反射光的影響，清晰地將切開部進(jìn)行攝像。另外，本發(fā)明中，攝像的幀 頻不受限定。光源111優(yōu)選鹵素?zé)簦且部梢允前l(fā)光二極管，還可以是有機(jī)電致發(fā)光元件，也 可以是小電燈泡等。通過設(shè)置光源111，可以將微小的切開部照亮，因此能夠清晰地將切開 部攝像。另外，可以從光源111直接對(duì)切開部進(jìn)行照明，也可以通過光導(dǎo)纖維或光導(dǎo)波路等 傳遞器件對(duì)切開部進(jìn)行照明?？梢栽诠庠?11和切開部之間設(shè)置透鏡而進(jìn)行集光。切開部 最優(yōu)選以可見光進(jìn)行照明，但也可以以波長為770nm以上、1500nm以下的近紅外線進(jìn)行照 明。切開部可以以白色光進(jìn)行照明，也可以以單色光進(jìn)行照明，還可以組合多種單色光。光 源111可以設(shè)置一個(gè)，也可以設(shè)置多個(gè)。當(dāng)設(shè)有多個(gè)光源111時(shí)，可以是同一種類，也可以 是不同種類。在光源111和切開部之間，可以設(shè)置用于防止漫反射的偏光濾光鏡。另外，在 光源111和切開部之間，可以設(shè)置近紅外濾光鏡或中性濾光鏡等光學(xué)濾光鏡。另外，在讀取 部109中可以設(shè)置用于顯示切開部的顯示部。讀取部109優(yōu)選根據(jù)從攝像部110送來的圖像讀取切開部的方向。讀取部109中， 可以使用圖形識(shí)別，也可以使用類似圖像檢索，還可以使用輪廓提取等。在圖2中，支架101優(yōu)選具有以針102為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)皮膚拉伸部106的機(jī)構(gòu)。通 過旋轉(zhuǎn)皮膚拉伸部106，能夠改變皮膚拉伸部106與切開部的方向所形成的角度。皮膚拉伸 部106的旋轉(zhuǎn)可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的。另外，在支架101中可以設(shè)置表示皮膚拉 伸部106拉伸皮膚的方向的標(biāo)記201。皮膚拉伸部106的旋轉(zhuǎn)最優(yōu)選與讀取部109連動(dòng)而 自動(dòng)進(jìn)行，但是可以是半自動(dòng)的，還可以是手動(dòng)的。圖3是從開口端一側(cè)所見的支架101的簡略圖。與圖1相同的部分使用同一符號(hào)， 省略其詳細(xì)的說明。將第一皮膚拉伸部107a和第二皮膚拉伸部107b沿針102的周圍301 以針102為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方向可以是順時(shí)針方向，也可以是逆時(shí)針方向。另外，本 發(fā)明中，第一皮膚拉伸部107a和第二皮膚拉伸部107b的旋轉(zhuǎn)半徑不受限定。圖4(a) (c)是切開部的平面圖。其中，圖4(a) (c)中，為了使說明簡單易懂， 省略指紋、皺紋和皮膚的凹凸等。圖4(a)中，代表線401是連接切開部402兩端的直線。代 表線401是賦予切開部402以方向特征的線之一。另外，代表線401是賦予切開部402以 方向特征的最便利、簡單的線。如圖4(a) (c)所示，圖4(a)中表示切開部402為曲線的 情況。圖4(b)中表示切開部402為直線的情況。如圖4(b)所示，當(dāng)切開部402為直線時(shí)， 代表線401與切開部402基本一致。圖4 (c)中表示切開部402為波浪線的情況。另外，在 切開部402的端部不明確的情況下，可以連接可以視為端部的部位。
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圖5(a) (c)是表示切開部402與皮膚的拉伸方向的關(guān)系的說明圖。其中，圖 5(a) (c)是皮膚的正面圖，為了使說明簡單易懂，省略指紋、皺紋和皮膚的凹凸等。圖 5(a) (c)中，箭頭表示施加于皮膚的力503。圖5(a)表示切開部402為曲線的情況。圖5 (a)中，使代表線401與沿皮膚的拉 伸方向的線501所形成的角度中，較小的角度為45°以上、90°以下。下文將代表線401與 沿皮膚的拉伸方向的線501所形成的角度中較小的角度稱為拉伸角度502。通過使拉伸角 度502為45°以上、90°以下，能夠高效地將切開部402開口。其中，拉伸角度502最優(yōu)選 為 90°。圖5(b)表示切開部402為直線的情況。圖5(b)中，使拉伸角度502為45°以上、 90°以下。通過使拉伸角度502為45°以上、90°以下，能夠高效地將切開部402高效地開 口。其中，拉伸角度502最優(yōu)選為90°。圖5(c)表示切開部402為波浪線的情況。圖5(c)中，使拉伸角度502為45°以 上、90°以下。通過使拉伸角度502為45°以上、90°以下，能夠高效地將切開部402開口。 另外，拉伸角度502最優(yōu)選為90°。接著，說明本實(shí)施方式中的皮膚切開器具的操作順序。其中，圖6 圖11是表示 皮膚切開器具的操作順序的說明圖。首先，使皮膚切開器具100與皮膚接觸。圖6是表示使皮膚切開器具100與皮膚 601接觸的說明圖。優(yōu)選支架101的開口端與皮膚接觸。此時(shí)，優(yōu)選皮膚拉伸部106與皮膚 接觸，但也可以不接觸。另外，在使支架101的開口端與皮膚接觸前，優(yōu)選預(yù)先將針102和 支持體104安裝在支架101上。并且，優(yōu)選能夠以設(shè)置在針102的一端的刀刃面103的方 向相對(duì)于支架101為恒定的方式安裝。接著，使用針驅(qū)動(dòng)部105，由針102在皮膚601上形成切開部701。圖7是表示由針 102在皮膚601上形成切開部701，并將針102從皮膚上除去的說明圖。針驅(qū)動(dòng)部105優(yōu)選 含有彈簧702、與支持體104的連結(jié)部703、啟動(dòng)部704。優(yōu)選通過彈簧702的彈力使針102 來回運(yùn)動(dòng)，但也可以采用其他的方法。另外，在皮膚601上形成切開部701時(shí)，可以通過皮 膚拉伸部106預(yù)先將皮膚601拉伸。另外，預(yù)先拉伸皮膚601時(shí)，最優(yōu)選沿著相對(duì)刀刃面垂 直的方向、即向遠(yuǎn)離切開部701的方向拉伸皮膚601。接著，通過讀取部109讀取切開部402和701的方向。圖8是表示通過讀取部109 讀取切開部402和701的方向的說明圖。切開部402和701的方向最優(yōu)選由連接切開部 402和701兩端的代表線401確定，但也可以使用其他的線。讀取切開部402和701的兩端 時(shí)，可以使用圖形識(shí)別、輪廓提取等圖像識(shí)別，也可以使用其他的方法。代表線的確定優(yōu)選 以演算部進(jìn)行。另外，讀取切開部701時(shí)，可以使皮膚拉伸部106與皮膚接觸，將切開部402 和701稍微開口。通過將切開部402和701稍微開口，讀取切開部402和701的兩端變得 容易。另外，讀取切開部402和701的方向時(shí)，可以參考刀刃面103的方向。接著，根據(jù)由讀取部109讀取的切開部402和701的方向，使皮膚拉伸部106旋轉(zhuǎn)， 使得拉伸角度502為45°以上、90°以下。優(yōu)選使皮膚拉伸部106沿針102的周圍旋轉(zhuǎn)。 圖9是表示使皮膚拉伸部106以針102為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的說明圖。使皮膚拉伸部106旋 轉(zhuǎn)時(shí)，優(yōu)選皮膚拉伸部106從皮膚離開。為了使皮膚拉伸部106從皮膚離開，優(yōu)選使皮膚拉 伸部106向遠(yuǎn)離皮膚601的方向移動(dòng)。皮膚拉伸部106的旋轉(zhuǎn)角度可以由演算部決定，也可以由其它部位決定。皮膚拉伸部106的旋轉(zhuǎn)優(yōu)選手動(dòng)，但是也可以自動(dòng)，還可以半自動(dòng)。 當(dāng)自動(dòng)或者半自動(dòng)地使皮膚拉伸部106旋轉(zhuǎn)時(shí)，支架101具有例如由電動(dòng)機(jī)形成的驅(qū)動(dòng)部 (無圖示)，該驅(qū)動(dòng)部使皮膚拉伸部106旋轉(zhuǎn)，使其與根據(jù)由演算部得到的切開部402的方 向而確定的切開方向?qū)?yīng)。接著，通過皮膚拉伸部106拉伸皮膚601。皮膚拉伸部106將切開部402和701兩 側(cè)的皮膚沿遠(yuǎn)離切開部402和701的方向拉伸。通過考慮切開部402和701的方向而拉伸 皮膚601，能夠高效地將各種方向的切開部402和701進(jìn)行開口。圖10是表示皮膚的拉伸 的說明圖。另外，皮膚拉伸部106優(yōu)選同時(shí)移動(dòng)，但是也可以按順序移動(dòng)，S卩，可以先移動(dòng)第 一皮膚拉伸部107a，接著移動(dòng)第二皮膚拉伸部107b。最后，從開口的切開部701采集血液801。最優(yōu)選血液從切開部701自然地滲出。 這是由于抑制組織液的混入和溶血。另外，為了促進(jìn)血液的收集，可以和現(xiàn)有方法一樣，將 支架101的內(nèi)部減壓，也可以使支架101上下移動(dòng)而刺激皮膚601，還可以使用其他輔助手 段。另外，優(yōu)選至少在采集血液801期間，由皮膚拉伸部106持續(xù)拉伸皮膚601。另外，為了 檢測(cè)血液采集完成，可以使用讀取部109。此外，圖11是表示從切開部701采集血液的說明 圖。通過以上操作順序，即使切開部701的方向各種各樣，也能夠與切開部701的方向 相對(duì)應(yīng)而拉伸皮膚，因此能夠高效地進(jìn)行開口。另外，本實(shí)施方式中，優(yōu)選皮膚拉伸部106與讀取部109連動(dòng)而被觸發(fā)。S卩，優(yōu)選 讀取部109讀取切開部701的方向之后，皮膚拉伸部106對(duì)切開部701進(jìn)行開口。優(yōu)選讀 取部109在讀取切開部701的方向時(shí)產(chǎn)生信號(hào)。優(yōu)選通過信號(hào)使皮膚拉伸部106移動(dòng)。優(yōu) 選皮膚的拉伸方向的設(shè)定以演算部進(jìn)行。另外，本實(shí)施方式中，優(yōu)選讀取部109與皮膚拉伸部106連動(dòng)，讀取代表線401。由 于切開部701僅僅是未開口狀態(tài)下的線，因此，混雜在指紋、皺紋和毛孔等中，難以讀取切 開部701。因此，通過預(yù)先利用皮膚拉伸部106將切開部701稍微開口，使讀取切開部701 的位置和方向變得容易。其中，當(dāng)預(yù)先利用皮膚拉伸部106將切開部701稍微開口時(shí)，在第 一步驟中可以將皮膚向任一方向拉伸。如果第一步驟中無法將切開部401開口時(shí)，則可以 作為第二步驟將皮膚拉伸部106沿針102的周圍旋轉(zhuǎn)之后，拉伸皮膚。由此能夠?qū)⑵つw向 與第一步驟不同的方向拉伸，從而能夠?qū)⑶虚_部701開口。其中，第二步驟中，最優(yōu)選皮膚 拉伸部106從第一步驟中的皮膚拉伸部106的位置旋轉(zhuǎn)90°，但是也可以旋轉(zhuǎn)其它角度。 另外，優(yōu)選讀取部109將代表線401和皮膚的拉伸方向在顯示部顯示。顯示方法可以是圖 像，也可以是數(shù)值，也可以是顯示棒，還可以是其他顯示方法。另外，本實(shí)施方式中，支架101可以具備表示刀刃面103的方向的標(biāo)記。通過明示 刀刃面103的方向，有助于讀取部109讀取切開部701的方向。圖2所示的標(biāo)記201明確 了微細(xì)的針102的刀刃面方向。優(yōu)選標(biāo)記201位于支持體101的外周面。標(biāo)記201可以在 支持體101的外周面印刷或者成型。另外，可以在支持體101的外周面的一部分設(shè)置透明 的窗口，通過窗口能夠看見標(biāo)記201。另外，在針102和支持體104上可以具有表示刀刃面 103的方向的標(biāo)記。另外，可以使刀刃面103的方向相對(duì)于支持體101為恒定。另外，本發(fā) 明中，標(biāo)記201的形狀、數(shù)量、大小、材質(zhì)不受限定。另外，本實(shí)施方式中，優(yōu)選在血液檢查試劑盒中具備皮膚切開器具100。血液檢查優(yōu)選血糖檢查。另外，血液檢查可以是乳酸、PH、肌酸酐、尿素氮等生化學(xué)檢查項(xiàng)目，也可以 是紅細(xì)胞壓積、血紅蛋白、血細(xì)胞數(shù)量等血液學(xué)檢查項(xiàng)目。另外，也可以是免疫、DNA、腫瘤、 過敏等其他的檢查項(xiàng)目。通過以上的結(jié)構(gòu)，能夠容易地調(diào)節(jié)切開部701的方向和皮膚的拉伸方向，因此，即 使切開部701的方向各種各樣，也能夠高效地將切開部701開口。(實(shí)施例)以下，說明使用本發(fā)明的皮膚切開器具的操作順序。支架101使用塑料制的筆型支架。長度12cm，直徑為2cm。針102使用外徑為100 iim的不銹鋼中空管。針102的外表面可見部分的長度為 3mm。另外，針102的全長為10mm。不銹鋼的種類為SUS304。針102的截面為圓形。針102 的內(nèi)表面經(jīng)過研磨而平滑。圖12是表示針102的放大圖。針102的前端在使用前以保護(hù) 套覆蓋。保護(hù)套使用聚乙烯。刀刃面103設(shè)置在針102的一端。刀刃面103的形狀為Lancet point (刺血針尖 端)。支持體104設(shè)置在針102的另一端。支持體104由聚乙烯制作。支持體的大小為 寬度5mm、厚度5mm、長度22mm。針102露出部分的長度為6mm。固定刀刃面103的方向，使 其相對(duì)于支持體104恒定。另外，在支持體104上設(shè)置表示刀刃面103的方向的標(biāo)記。支 持體104和保護(hù)套通過一體成形而制作。對(duì)支持體104和針102實(shí)施了伽馬射線滅菌。另 外，滅菌也可以采用其它的現(xiàn)有方法進(jìn)行。圖13是表示設(shè)有針102的支持體104的放大圖。 圖13中，相對(duì)于紙面，刀刃面103朝向左側(cè)。針驅(qū)動(dòng)部105設(shè)置在支持體101的內(nèi)部。針驅(qū)動(dòng)部105使由彈簧、與支持體104 的連接部、啟動(dòng)部等構(gòu)成的啟動(dòng)部運(yùn)轉(zhuǎn)，由此通過彈簧驅(qū)動(dòng)針102，形成切開部。通過讀取部109讀取切開部的方向。讀取部109中使用90萬像素的彩色(XD照相 機(jī)。在CCD照相機(jī)的前方設(shè)置物鏡，將切開部放大而進(jìn)行照相。使用鹵素?zé)糇鳛楣庠?。?鹵素?zé)舭l(fā)出的光由光導(dǎo)纖維導(dǎo)波，照射切開部。由演算部處理切開部的圖像，讀取切開部的 方向。將皮膚拉伸部106沿針102的周圍進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得拉伸角度502為45°以上、90° 以下。接著拉伸皮膚。其中，拉伸角度502最優(yōu)選為90°。另外，優(yōu)選施加拉伸力使得切開 部的開口寬度為lOiim以上、lOOiim以下。將本發(fā)明的皮膚切開器具用于模擬皮膚。通過使用模擬皮膚，能夠以基本相同的 條件測(cè)定切開部的開口特性。作為模擬皮膚，使用寬度20mm、長度20mm、厚度500 u m的硅 橡膠片。另外，硅橡膠是在針穿刺實(shí)驗(yàn)中通常所使用的材料。另外，所使用的硅橡膠的楊氏 模量為lOMPa。一般認(rèn)為實(shí)際的皮膚的楊氏模量為0. 1 lOOMPa。圖14(a)是在模擬皮膚 上形成切開部時(shí)的放大圖。另外，圖14(b)是在圖14(a)中添加了切開部的軌跡線的說明 圖。圖14(b)中，以實(shí)線表示切開部的軌跡線。切開部呈稍微彎曲的形狀。拉伸角度502為90°。圖15(a)是拉伸模擬皮膚時(shí)的放大圖。另外，圖15(b)是 在圖15(a)中添加了切開部的軌跡線和模擬皮膚的拉伸方向的說明圖。另外，圖15(c)是表 示切開部的開口寬度的說明圖。圖15(b)中，以實(shí)線表示切開部的軌跡線。另外，圖15(b) 中，以箭頭表示皮膚的拉伸方向。切開部的開口寬度約為20 u m。
接著，表示拉伸角度502為0°的結(jié)果。圖16(a)是拉伸角度502為0°時(shí)的模擬 皮膚的放大圖。另外，圖16(b)是在圖16(a)中添加了切開部的軌跡線和模擬皮膚的拉伸 方向的說明圖。圖16(b)中，以實(shí)線表示切開部的軌跡線。另外，圖16(b)中，以箭頭表示 皮膚的拉伸方向。切開部基本不開口。分別以讀取部109讀取拉伸角度502為0°、30°、45°、60°、90°時(shí)的切開部的 開口寬度。將比較切開部的開口寬度的結(jié)果示于表1。另外，該測(cè)得的開口寬度為lOym以 上時(shí)判定為“〇(良)”，10 y m以下時(shí)判定為“ X (不合格)”。其中，使開口寬度為10 ym作為判定基準(zhǔn)的理由如下所述。占血液中大概一半體 積的紅細(xì)胞的直徑為8 u m。因此，至少必須使開口寬度大于紅細(xì)胞的直徑，所以，以開口寬 度為10 ym作為判定基準(zhǔn)。[表1] 如該表1所示，拉伸角度502為0°、30°時(shí)，切開部的開口寬度為10 y m以下，不 合格。另一方面，45°、60°、90°時(shí)，切開部的開口寬度為lOiim以上，良好。另外，拉伸角 度502為90°時(shí)，開口寬度最大，故而優(yōu)選。另外，切開部的形狀為直線、波浪線時(shí)也能得到 相同的效果。根據(jù)以上的實(shí)施方式，能夠根據(jù)切開部的方向拉伸皮膚，因此，即使切開部的方向 為直線、彎曲線、波浪線等各種形狀，也能夠高效地將切開部開口。根據(jù)上述說明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，能夠理解本發(fā)明的大量改良和其它實(shí) 施方式。因此，上述說明僅作為示例進(jìn)行解釋，是出于將實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)方式向本領(lǐng)域技 術(shù)人員教授的目的而提供的。能夠不超出本發(fā)明的精神而將其構(gòu)造和/或機(jī)能的詳細(xì)內(nèi)容 進(jìn)行實(shí)質(zhì)上的變更。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的皮膚切開器具和利用該皮膚切開器具切開皮膚的方法，由于讀取切開部 的方向而拉伸皮膚，因此能夠高效地將切開部開口。因而即使是微小的切開部也能夠容易 地進(jìn)行采血。本發(fā)明在家庭測(cè)定血糖、尿素氮、肌酸酐、血?dú)鉂舛鹊燃彝ソ】翟\斷領(lǐng)域中有 用。另外，在診所、醫(yī)院等的臨床檢查領(lǐng)域等中也有用。另外，適用于多量采血困難的新生 兒、乳幼兒等而有用。除此之外，也能夠應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)科學(xué)領(lǐng)域、警察領(lǐng)域、勞動(dòng)環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域等。
權(quán)利要求
一種皮膚切開器具，其特征在于所述皮膚切開器具具備支架、針、針驅(qū)動(dòng)部、皮膚拉伸部和讀取部，所述針和所述皮膚拉伸部設(shè)置在所述支架的一端，所述針驅(qū)動(dòng)部設(shè)置在所述支架的內(nèi)部，所述針驅(qū)動(dòng)部能夠通過使所述針移動(dòng)而在與所述支架的一端接觸的皮膚上形成線狀的切開部，所述皮膚拉伸部具備第一皮膚拉伸部和第二皮膚拉伸部，所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部以所述針為對(duì)稱軸配置在所述針的周圍，所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部能夠使所述線狀的切開部兩側(cè)的皮膚遠(yuǎn)離所述線狀的切開部，并且將所述線狀的切開部沿著將該線狀的切開部打開的方向拉伸，所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部能夠以所述針為旋轉(zhuǎn)軸在所述針的周圍旋轉(zhuǎn)，所述讀取部能夠讀取所述線狀的切開部的方向。
2.如權(quán)利要求1所述的皮膚切開器具，其特征在于 所述皮膚拉伸部與所述讀取部連動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的皮膚切開器具，其特征在于，所述皮膚拉伸部包括第一皮膚拉伸部和第二皮膚拉伸部，設(shè)置在相對(duì)于所述針對(duì)稱的 位置。
4.如權(quán)利要求1所述的皮膚切開器具，其特征在于 所述讀取部具備攝像部、光源和演算部。
5.如權(quán)利要求1所述的皮膚切開器具，其特征在于所述讀取部具有由所述皮膚拉伸部將所述切開部稍微開口，讀取所述切開部的方向的 機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的皮膚切開器具，其特征在于 所述支架具有表示所述刀刃面的方向的標(biāo)記。
7.一種血液檢查試劑盒，其特征在于 具備權(quán)利要求1所述的皮膚切開器具。
8.一種由皮膚切開器具切開皮膚的方法，其特征在于所述皮膚切開器具具備支架、針、針驅(qū)動(dòng)部、皮膚拉伸部和讀取部， 所述針和所述皮膚拉伸部設(shè)置在所述支架的一端， 所述針驅(qū)動(dòng)部設(shè)置在所述支架的內(nèi)部，所述針驅(qū)動(dòng)部能夠通過使所述針移動(dòng)而在與所述支架的一端接觸的皮膚上形成線狀 的切開部，所述皮膚拉伸部具備第一皮膚拉伸部和第二皮膚拉伸部，所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部以所述針為對(duì)稱軸配置在所述針的周圍， 所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部能夠使所述線狀的切開部兩側(cè)的皮膚遠(yuǎn) 離所述線狀的切開部，并且將所述線狀的切開部沿著將該線狀的切開部打開的方向拉伸，所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部能夠以所述針為旋轉(zhuǎn)軸在所述針的周圍 旋轉(zhuǎn)，所述讀取部能夠讀取所述線狀的切開部的方向， 所述方法包含以下工序切開部形成工序，通過由所述針驅(qū)動(dòng)部使所述針移動(dòng)，在與所述支架的一端接觸的皮 膚上形成線狀的切開部；讀取工序，由所述讀取部讀取所述線狀的切開部的方向；旋轉(zhuǎn)工序，根據(jù)所述讀取工序中讀取的所述線狀的切開部的方向，使所述第一皮膚拉 伸部和所述第二皮膚拉伸部以所述針為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得在所述皮膚拉伸部將所述線 狀的切開部兩側(cè)的皮膚拉伸的方向與連接所述切開部兩端的代表線所形成的角度中，較小 的角度為45°以上、90°以下；和皮膚拉伸工序，由所述第一皮膚拉伸部和第二皮膚拉伸部將所述線狀的切開部兩側(cè)的 皮膚沿著遠(yuǎn)離所述線狀的切開部的方向拉伸。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于 所述皮膚切開器具還具備演算部和驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部使所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部以所述針為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在所述旋轉(zhuǎn)工序中，根據(jù)所述讀取工序中讀取的所述線狀的切開部的方向，所述演算 部算出所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸部的配置，該配置使得在所述皮膚拉伸部 將所述線狀的切開部兩側(cè)的皮膚拉伸的方向與連接所述切開部兩端的代表線所形成的角 度中，較小的角度為45°以上、90°以下，所述驅(qū)動(dòng)部根據(jù)所述演算部的算出結(jié)果，使所述第一皮膚拉伸部和所述第二皮膚拉伸 部以所述針為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種高效地切開微小切開部的皮膚切開器具以及使用該皮膚切開器具切開皮膚的方法。具體而言，本發(fā)明的皮膚切開器具具備支架、針、針驅(qū)動(dòng)部、皮膚拉伸部和讀取部，上述針和上述皮膚拉伸部設(shè)置在上述支架的一端，上述針驅(qū)動(dòng)部設(shè)置在上述支架的內(nèi)部，上述針驅(qū)動(dòng)部能夠通過使上述針移動(dòng)而在與上述支架的一端接觸的皮膚上形成切開部，上述皮膚拉伸部能夠?qū)⑸鲜銮虚_部兩側(cè)的皮膚沿著遠(yuǎn)離上述切開部的方向拉伸，上述讀取部通過將上述皮膚拉伸部沿上述針的周圍旋轉(zhuǎn)而設(shè)定上述皮膚拉伸部，使得連接上述切開部兩端的代表線與上述皮膚拉伸部將上述切開部兩側(cè)的皮膚拉伸的方向所形成的角度中，較小的角度為45°以、上90°以下，從而高效地切開微小切開部。
文檔編號(hào)A61B5/151GK101896121SQ20098010129
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者岡弘章, 沖明男 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社