把药液自针筒注入体内所需要的力量,在相同的注入速度下,是与内径的4次方成反比。当针头的外径为0.25公厘时,内径还有0.13公厘。然而若是将内径缩小到0.1公厘时,要注入药液时就得用上原本三倍的力气才行!考虑到使用者是小孩子的情形下,这种针头根本就不能称为实用。
要克服这道难题,靠的是Nanopass独特的形状。它的外径和内径是从针头的根部到顶尖呈越来越细的「双边渐细线」(double taper)形,所以药液的流动很平顺。并非呈直线的变细,而是追求最适当曲线※。其结果就是注入药液所需要的力量下降。与0.25公厘的针头差不多同等级。
【为了便于解说把针头蔓得像酒瓶一样,其实是非常细长的,外型很纤巧。看到实物真的非常细。泰尔茂的员工拿起针就毫不在意地噗嘶噗嘶往自己手臂上扎呢。】
这种小地方的改良,说得容易做起来难。以往的针头,只要将厚不锈钢板圈起来,熔接形成筒状,然后再把它拉长、拉细就成了,不必管原始和完成尺寸差距有多大。也就是说很像手工拉面,只要慢慢把材料拉得越来越细长就好。当然,用这种方法只能做出内径及外径都保持一定粗细的直筒形针头。
那,现在这种针头又是怎么样制造出来的呢?看了完成品的展开图,竟然是用了许多上底0.63公厘、下底1公厘、高2公分的微小梯形钢板,把它们一根一根压成针头的形状,然后再加以熔接!如此微细的加工过程,光用听的就快昏倒了。直到成形为止的作业是由冈野工业※负责,而熔接后的部份则要靠泰尔茂公司的技术才做得到了。
还不只如此。虽然肉眼看不出来,但Nanopass的针尖并非左右对称的!左侧的弯度比较缓和,而右侧比较陡峭。注射时先用左侧的针尖切入皮肤,然后右侧再切进皮肤向内进针。用较和缓的部分入针会比直接刺进去的疼痛轻得多。泰尔茂的技术人员注意到这一点,而为了做出新的针尖,不惜反复在自己手臂上刺了许多次,经过许多次尝试错误后才终于找出了最佳的形状。
大谷内兄继续向我们说明:「打针的痛可以分为刺破皮的痛、向内进针的痛、注入药液的痛,以及拔针时的痛。疼痛有各种不同的阶段,所以必须针对所有因素,尽可能做细部改良。」
许多患者,其中包括小孩,每天都必须帮自己的身体打针,所以希望能稍稍缓和他们的痛苦。正因为抱持这种想法,才能将一个个如奇迹般的改良累积起来。这才叫科学,才叫做技术。我们的心灵在武田信玄的旧领地上得到了洗涤。
※帕斯卡
一六二三~六二年。数学家、物理学家、哲学家、作家。为科学界导入压力概念而提出帕斯卡原理等。其父为税务人员,数学造诣颇深,很早就发现儿子的天份,因此留在家中亲自教导。帕斯卡十一岁因餐刀碰到盘子发出声响,发现握住就能让其停止,反复实验后写出《音响概论》。十六岁时发现平面切圆锥体可因角度不同,切出各种数学曲线形截面,而写出《圆锥曲线试论》。十七岁时为协助父亲工作设计制造了史上第一台计算机。二十四岁时与五十一岁的科学界大哥大笛卡尔(Rene Descartes)辩论真空。笛卡尔认为宇宙真空充满极微小物质,帕斯卡则根据发明气压计的义大利物理学家托里切利(Evangefista Torriceli)的实验而主张真空中丝毫无存。现在的科学判定是帕斯卡胜利。
※泰尔茂公司
一九二一年,其前身赤线检温器株式会社成立,三六年改名仁丹体温计株式会社,六三年改名仁丹泰尔茂,六四年推出日本最早的抛弃式针头,七四年改为现名至今。
※胰岛素
胰脏分泌的激素,能促使血液中的葡萄糖进入细胞合成肝糖储存,所以能使血糖下降。Ⅰ型糖尿病患者因分泌胰岛素能力过低,故只能从外部注入。
※最适当曲线
Nanopass的形状是像上下拉长的漏斗型。
※冈野工业
由冈野雅行社长领导的金型高压加工公司。冈野社长的《由我来制造!》(中经出版)书中收录的冈野语录,充份表现出技术者之魂。「我只做因为太便宜而没人想干的工作,还有太困难而谁都做不来的工作!」「技术是失败赐予的礼物,不挑战就不会失败,但也不可能成功。」真是令人铭感五内。
使用形状记忆合金做成
「刺进去以后才变粗」的针头,如何?
不会痛的打针。人类三百五十年来面临的这个问题,我当初开始着手研究时,脑海里浮现了一个人影。他叫森越功※。是在我老家开业的三位医生之一。这位打针高手尤其擅长在臀部进行肌肉注射。他总是以投镖枪或掷飞镖的姿势,用腕力一下就打下去,虽然会有种轻微的压迫感,但是一点都不痛。不知是他巧妙避开了名叫痛点的感觉神经末梢,还是因为他那独特的姿势及下针的快速所致,可能痛点都还来不及感受到刺激吧。
因为想到这件事,来泰尔茂访问之前都觉得「用细针就不会痛」的说法,其实有点不可思议。不管针多粗或多细,只要刺激到痛点,就一定会痛才对啊。
对于这个疑问,大谷内兄静静回答了:「疼痛的原因不光是刺激到痛点。当针头破坏组织时,血液中会产生疼痛物质。此外还有心理上的因素。」原来如此,越细的针破坏的组织越少,所以产生的疼痛物质也会比较少量。
回家后查了一下,人体的确会产生数种疼痛物质,而且其所引起的疼痛似乎还会被疼痛加强物质「前列腺素」增强。疼痛增强物质?为什么大自然要我们的身体里放进这种无用的东西啊?当然,疼痛可以告知我们身体的危险,有相当重要的作用,所以要有疼痛物质存在也是无可奈何;可是干嘛还增强疼痛啊?如果只是要提醒我们危险的话,一点点痛不就很够了吗?
为了谢绝大自然对我们的多管闲事,在针尖上涂上镇痛剂如何?例如感冒药常用的阿斯匹灵,就能抑制疼痛增强物质前列腺素生成。既然如此,打针前把针头浸在很浓的阿斯匹灵中不就得了?嗯,我不知道这样会不会引起什么不测,不过药物并用还是要谨慎小心为上,所以各位相关人员啊,就拜托你们检讨一下这个的可行性吧。