真空採血管の原理は、あらかじめキャップ付きの採血管試験管を異なる真空度に引き込み、その負圧を利用して静脈血を自動的かつ定量的に採取するものです。採血針の一方の端を人の静脈に挿入し、もう一方の端を真空採血管のゴム栓に挿入します。人の静脈血は、真空採血管内の負圧の作用下で採血針を介して血液サンプル容器に引き込まれ、1回の静脈穿刺の下で、複数のチューブを漏れなく収集できます。採血針に接続されたルーメンの容積は小さく、採血量への影響は無視できますが、逆転する確率は比較的小さいです。管腔の容積が比較的大きい場合、採血管の真空の一部が消費され、それによって採集容積が減少します。

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