JP2022044748A - 薬液注入装置およびその装置に使用される注射針 - Google Patents

Abstract

【課題】注射器と注射針との間に空間が生じる場合でも薬液を無駄にすることなく薬液を注入することを可能にする薬液注入装置およびその装置に使用される注射針を提供すること。【解決手段】注射器１０および注射針３０は、注射針３０が注射器１０の先端部に取り付けられている場合に、注射器１０と注射針３０との間に空間が生じるように構成されている。注射針３０は、注射器１０の先端部を受け入れるためのハブ３１と、ハブ３１の先端部から突出する少なくとも１つの針３３と、その空間の少なくとも一部を充填するための充填物４０とを含む。充填物４０は、注射針３０が注射器１０の先端部に取り付けられている場合に、注射器１０のチャンバ１３に充填された薬液が、充填物４０の少なくとも１つの貫通孔４１を通って、少なくとも１つの針３３のそれぞれの中空部に流れるように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、薬液を患者に注入するための薬液注入装置およびその装置に使用される注射針に関する。

従来から、注射器と注射針とを着脱可能に接続する方法として、注射器の先端に設けられたテーパー状凸部と注射針のハブに設けられたテーパー状凹部とを摩擦係合することによって注射器と注射針とを着脱可能に接続する方法（ルアーロックタイプ）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この方法は、注射器と注射針との間に優れた密封性を実現できる点で有用であるが、このような密封性を実現するためには、注射器の先端部に設けられたテーパー状の凸部の径を注射針のハブに設けられたテーパー状の凹部の径よりも若干大きくする必要があるため、テーパー状の凸部とテーパー状の凹部との間に空間が必然的に生じることになる。薬液注入装置は、この空間内の薬液を注入することができないため、この空間はデッドスペースとなってしまうという課題が知られていた。バイオテクノロジー薬剤などの高価な薬液を注入する際には、このデッドスペースによって失われる薬液のコストを無視することができない。このため、高価な薬液を注入する際には、上述した従来の、注射器の先端に設けられたテーパー状の凸部と注射針のハブに設けられたテーパー状の凹部とを摩擦係合することによって注射器と注射針とを着脱可能に接続する方法（ルアーロックタイプ）を採用しないことによって、上述した課題が発生すること自体を回避するという対策がもっぱらとられていた（例えば、特許文献１を参照）。

特許第４３２８０６４号公報

本発明は、上述した課題を従来とは異なるアプローチで解決するためになされたものであり、注射器と注射針との間に空間が生じる場合でも薬液を無駄にすることなく薬液を注入することを可能にする薬液注入装置およびその装置に使用される注射針を提供することを目的とする。

本発明の注射器は、注射器の先端部に着脱可能に取り付けられる注射針であって、前記注射器および前記注射針は、前記注射針が前記注射器の前記先端部に取り付けられている場合に、前記注射器と前記注射針との間に空間が生じるように構成されており、前記注射針は、前記注射器の前記先端部を受け入れるためのハブと、前記ハブの先端部から突出する少なくとも１つの針と、前記空間の少なくとも一部を充填するための充填物とを含み、前記少なくとも１つの針のそれぞれは、中空部を有し、前記充填物は、少なくとも１つの貫通孔を有し、前記充填物は、前記注射針が前記注射器の前記先端部に取り付けられている場合に、前記注射器のチャンバに充填される薬液が、前記充填物の前記少なくとも１つの貫通孔を通って、前記少なくとも１つの針のそれぞれの前記中空部に流れるように構成されている。

本発明の１つの実施形態では、前記注射器の前記先端部には、テーパー状凸部が設けられており、前記ハブは、前記注射器の前記先端部に設けられた前記テーパー状凸部と摩擦係合するテーパー状凹部を有し、前記空間は、前記テーパー状凸部と前記テーパー状凹部とが摩擦係合することによって生じるように構成されている。

本発明の１つの実施形態では、前記充填物は、圧縮変形可能な材料を含んでいてもよい。

本発明の１つの実施形態では、前記材料は、シリコンゴムであってもよい。

本発明の１つの実施形態では、前記充填物は、前記空間内で圧縮変形するように構成されている。

本発明の１つの実施形態では、前記テーパー状凹部は、前記充填物の前記少なくとも１つの貫通孔と嵌合する少なくとも１つの嵌合凸部を有していてもよい。

本発明の１つの実施形態では、前記注射器の先端部には、前記チャンバに充填される前記薬液を前記注射器に導出する薬液導出部が設けられており、前記充填物の前記少なくとも１つの貫通孔のそれぞれの内径は、前記少なくとも１つの針のそれぞれの中空部の内径よりも大きく、前記薬液導出部の内径よりも小さいように構成されている。

本発明の薬液注入装置は、薬液を注入するための薬液注入装置であって、前記薬液注入装置は、注射器と、前記注射器の先端部に着脱可能に取り付けられる注射針とを含み、 前記注射器は、薬液が充填されるチャンバを含み、前記注射針は、前記注射器の前記先端部を受け入れるためのハブと、前記ハブの先端部から突出する少なくとも１つの針と、前記空間の少なくとも一部を充填するための充填物とを含み、前記少なくとも１つの針のそれぞれは、中空部を有し、前記充填物は、少なくとも１つの貫通孔を有し、前記充填物は、前記注射針が前記注射器の前記先端部に取り付けられている場合に、前記注射器の前記チャンバに充填される前記薬液が、前記充填物の前記少なくとも１つの貫通孔を通って、前記少なくとも１つの針のそれぞれの前記中空部に流れるように構成されている。

本発明によれば、注射器と注射針との間に空間が生じる場合でも薬液を無駄にすることなく薬液を注入することを可能にする薬液注入装置およびその装置に使用される注射針を提供することが可能である。

本発明の１つの実施形態の薬液注入装置１００が分解された状態における、薬液注入装置１００の分解縦断面図 注射器１０の先端部に注射針３０が取り付けられた状態における、注射器１０と注射針３０との係合部分の縦断面図 本発明の１つの実施形態の注射針３０の縦断面図 本発明の１つの実施形態の注射針３０の縦断面図

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の１つの実施形態である薬液注入装置１００が分解された状態における、薬液注入装置１００の分解縦断面図である。

薬液注入装置１００は、注射器１０と、注射器１０の先端部に着脱可能に取り付けられる注射針３０とを含む。

注射器１０は、薬液が充填されるチャンバ１３を有するシリンジ１２と、シリンジ１２のチャンバ１３内に挿入されるプランジャ２０とを含む。

シリンジ１２の先端部（すなわち、注射器１０の先端部）には、テーパー状の凸部１１が設けられている。

チャンバ１３の先端部は、テーパー状の凸部１１内に形成された薬液導出部１４に連通されている。チャンバ１３の後端部には、開放口１５が設けられている。

プランジャ２０は、開放口１５を介してチャンバ１３に挿入されることが可能であるように構成されている。プランジャ２０は、シリンジ１２の長手方向軸に沿って移動可能である。プランジャ２０にはピストン２１が接合されている。プランジャ２０は、シリンジ１２の長手方向軸に沿って移動することにより、ピストン２１もまたシリンジ１２の長手方向軸に沿って移動する。

プランジャ２０の後端部には、操作部２２が設けられている。操作部２２を引くことにより、シリンジ１２に対してプランジャ２０を引く操作を行うことが可能である。操作部２２を押すことにより、シリンジ１２に対してプランジャ２０を押す操作を行うことが可能である。

プランジャ２０の先端部には、突起部２３が設けられている。プランジャ２０がチャンバ１３の先端部まで移動した場合に、突起部２３は、テーパー状の凸部１１内に形成された薬液導出部１４の空間を遮蔽するように機能する。これにより、注射針３０に供給されることなく薬液導出部１４の空間内に留まる薬液の量を大幅に削減することが可能である（図２を参照）。

薬液導出部１４は、例えば、円形状孔である。この場合、薬液導出部１４は、任意の内径を有し得る。１つの実施形態において、薬液導出部１４の内径は、約１．５～約２．５ｍｍ程度であるが、本発明はこれに限定されない。ただし、薬液導出部１４は、円形状孔には限定されない。薬液導出部１４は、円形状孔以外の任意の形状の孔であってもよい。例えば、薬液導出部１４は、三角形状孔であってもよいし、四角形以上の多角形状孔であってもよいし、楕円形状孔であってもよい。

図２は、注射器１０の先端部に注射針３０が取り付けられた状態における、注射器１０と注射針３０との係合部分の縦断面図である。

注射針３０は、ハブ３１と、ハブ３１の先端部から突出する針３３とを含む。ハブ３１は、テーパー状の凹部３２を有する。テーパー状の凹部３２は、シリンジ１２の先端部に設けられたテーパー状の凸部１１と摩擦係合するように構成されている。ここで、薬液の外部への漏れを防止するために注射器１０と注射針３０との間に高い密封性を実現するためには、シリンジ１２の先端部に設けられたテーパー状の凸部１１の大きさ（例えば、凸部１１の外径）を注射針３０のハブ３１に設けられたテーパー状の凹部３２の大きさ（例えば、凹部３２の内径）に等しくするかそれよりも若干大きくする必要がある。このため、テーパー状の凸部１１とテーパー状の凹部３２との間に空間が必然的に生じることになる。薬液注入装置１００は、この空間内の薬液を注入することができないため、この空間はデッドスペースである。注射針３０は、このデッドスペース（すなわち、注射器１０の先端部に注射針３０が取り付けられた場合に、テーパー状の凸部１１とテーパー状の凹部３２との間に生じる空間）の少なくとも一部を充填するための充填物４０をさらに含む。

テーパー状の凹部３２の形状は、注射器１０の先端部に設けられたテーパー状の凸部１１と摩擦係合することが可能である限り、任意の形状であり得る。１つの実施形態において、製造コストや係合の正確性などの観点から、テーパー状の凹部３２の形状は、略円錐形状であることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。例えば、テーパー状の凹部３２の形状は、３角錐状であってもよいし、４角錐状であってもよい。１つの実施形態において、テーパー状の凹部３２の内径は先端部において約３～４ｍｍであるが、本発明はこれに限定されない。

なお、図１、図２に示される実施形態において、シリンジ１２の先端部にテーパー状の凸部１１（例えば、ルアーロックタイプの凸部）が設けられており、かつ、注射針３０のハブ３１にテーパー状の凹部３２（例えば、ルアーロックタイプの凹部）が設けられている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。注射器１０の先端部に注射針３０が取り付けられている場合において、凸部１１と凹部３２との間に空間が生じる限り、凸部１１および凹部３２は、任意の形状を有し得る。例えば、凸部１１は、雄ねじ状の凸部（例えば、ルアーチップタイプの凸部）であってもよいし、凹部３２は、雌ねじ状の凹部（例えば、ルアーチップタイプの凹部）であってもよい。シリンジ１２の先端部に設けられた凸部１１と注射針３０のハブ３１に設けられた凹部３２との間に生じる空間（デッドスペース）の少なくとも一部を充填するための充填物４０を含む限り、そのような充填物４０を含む注射針３０は、本発明の範囲内であり、そのような注射針３０を含む薬液注入装置１００は、本発明の範囲内である。

充填物４０の材料は、任意の材料であり得る。１つの実施形態において、充填物４０の材料は、圧縮変形可能な材料であることが好ましい。例えば、圧縮変形可能な材料は、シリコンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、エラストマー、エラストマー材料からなる群から選択される。充填物４０の少なくとも一部を圧縮変形可能な材料で構成することにより、注射器１０の凸部１１とハブ３１の凹部３２とが係合した際に、凸部１１と凹部３２との間に生じる空間（デッドスペース）の大きさに違いが生じたとしても、充填物４０が圧縮変形することにより、デッドスペースを好適に充填することが可能である。これにより、針３３に供給されることなくデッドスペース内に留まる薬液の量を削減することが可能である。その他の実施形態において、充填物４０の材料は、圧縮変形されないプラスチックや金属などであってもよい。

充填物４０の形状および大きさは、注射器１０の凸部１１とハブ３１の凹部３２とが係合した際に、凸部１１と凹部３２との間に生じる空間（デッドスペース）の少なくとも一部を充填することが可能である限り、任意の形状および大きさであり得る。１つの実施形態において、図２に示されるように、充填物４０は、凸部１１と凹部３２との間に生じる空間（デッドスペース）をほぼ完全に充填する大きさを有する円筒体であることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。例えば、充填物４０の形状は、三角筒体であってもよいし、四角筒体などの多角筒体であってもよい。また、充填物４０の大きさは、デッドスペースの大きさよりも小さくてもよい。１つの実施形態において、充填物４０の形状および大きさは、例えば、外径約３～５ｍｍ、高さ約３～５ｍｍの円筒体である。

充填物４０は、貫通孔４１を有している。貫通孔４１は、注射器１０の薬液導出部１４と針３３の中空部とを連通させるように構成されている。これにより、注射器１０のチャンバ１３に充填された薬液を、注射器１０の薬液導出部１４、充填物４０の貫通孔４１を介して針３３の中空部に供給することが可能である。針３３の中空部に供給された薬液は、患者の体内に注入される。

なお、図１、図２に示される実施形態において、針３３の数が１つであり、充填物４０の貫通孔４１の数が１つである例を説明したが、本発明はこれに限定されない。針３３の数は、任意の数であり得る。貫通孔４１の数もまた任意の数であり得る。例えば、図３に示されるように、３つの針３３に対して（針３３の数と同数の）３つの貫通孔４１を設けるようにしてもよい。あるいは、図４に示されるように、３つの針３３に対して（針３３の数よりも少ない）１つの貫通孔４１を設けるようにしてもよい。

貫通孔４１の大きさ（例えば、内径）は、注射器１０の薬液導出部１４と針３３の中空部とを連通することができる限り、任意の大きさ（例えば、内径）であり得る。１つの実施形態において、貫通孔４１の内径は、針３３の中空部の内径よりも大きく、薬液導出部１４の内径よりも小さいことが好ましい。これにより、注射器１０のチャンバ１３から針３３の中空部に薬液がスムーズに流れることが可能であり、針３３の中空部に供給されることなくデッドスペースに留まる薬液の量を削減することが可能である。ただし、本発明はこれに限定されない。例えば、貫通孔４１の内径は、針３３の中空部の内径と同じであってもよいし、薬液導出部１４の内径と同じもしくはそれ以上であってもよい。１つの実施形態において、貫通孔４１の内径は、例えば、約０.１～約２.５ｍｍである。

１つの実施形態において、貫通孔４１は、円形状孔であってもよいが、本発明はこれに限定されない。貫通孔４１は、円形状孔以外の任意の形状の孔であってもよい。例えば、貫通孔４１は、三角形状孔であってもよいし、四角形以上の多角形状孔であってもよいし、楕円形状孔であってもよい。

充填物４０は、貫通孔４１が薬液導出部１４と針３３の中空部とを連通するような態様で、ハブ３１の凹部３２内に接着剤などの固着部材によって固着される。なお、充填物４０をハブ３１の凹部３２内に固着する方法は、接着に限定されない。融着や圧入などの他の方法を用いて、充填物４０をハブ３１の凹部３２内に固着するようにしてもよい。また、図２に示されるように、凹部３２内に、充填物４０の貫通孔４１と嵌合する嵌合凸部３４を設けるようにしてもよい。充填物４０の貫通孔４１と嵌合凸部３４とを嵌合することにより、充填物４０を係合凹部３２に強固に固着することが可能である。図２に示される実施形態では、嵌合凸部３４の数は１つであるが、本発明はこれに限定されない。嵌合凸部３４の数は、１つ以上の任意の数であり得る。例えば、嵌合凸部３４の数は、貫通孔４１の数に応じた任意の数であり得る。

ハブ３１には、少なくとも１つの針３３を通すための少なくとも１つの通孔３５が設けられている。この通孔３５は、ハブ３１の内部に形成された凹部３２とつながっている。図２に示される実施形態では、通孔３５の数は、（針３３の本数と同数の）１つであるが、本発明はこれに限定されない。針３３の数および通孔３５の数は、任意の数であり得る。例えば、針３３の本数が３本である場合には、（針３３の本数と同数の）３つの通孔３５を設けるようにしてもよいし、針３３の本数が５本である場合には、（針３３の本数と同数の）５つの通孔３５を設けるようにしてもよい。針３３は、その先端がハブ３１の先端から突出する態様で、通孔３５に挿入された状態で接着剤などの固着部材によって通孔３５内に固着される。なお、針３３を通孔３５内に固着する方法は、接着に限定されない。融着などの他の方法を用いて、針３３を通孔３５内に固着するようにしてもよい。

針３３の材料は、任意の材料であり得る。１つの実施形態において、製造コストや強度などの観点から、針３３の材料は、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。例えば、針３３の材料は、チタンまたはチタン合金などの金属材料、プラスチック材料などであってもよい。

ハブ３１の材料は、任意の材料であり得る。１つの実施形態において、製造コストなどの観点から、ハブ３１の材料は、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂であることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。例えば、ハブ３１の材料は、ステンレス鋼などの金属材料などであってもよい。ハブ３１の材料として熱可塑性樹脂が用いられる場合には、ハブ３１を射出成形などによって製造することが可能である。また、金属製の針３３と熱可塑性樹脂からなるハブ３１とを射出成形などで一体成形するようにしてもよい。

針３３の中空部の大きさ（例えば、内径）は、用いられる薬液の種類や薬液が投与される条件に基づいて任意の大きさ（例えば、内径）であり得る。１つの実施形態において、針３３の中空部の内径は、０．１～０．６ｍｍであることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。例えば、針３３の中空部の内径は、０．１ｍｍであってもよいし、０．６ｍｍ以上であってもよい。

１つの実施形態において、針３３の中空部は、円形状孔であってもよいが、本発明はこれに限定されない。針３３の中空部は、円形状孔以外の任意の形状の孔であってもよい。例えば、針３３の中空部は、三角形状孔であってもよいし、四角形以上の多角形状孔であってもよいし、楕円形状孔であってもよい。

薬液注入装置１００は、針３３を保護するキャップ（図示せず）を備えていてもよい。

次に、薬液注入装置１００の使用方法を説明する。

注射器１０の先端部に設けられた凸部１１と、注射針３０のハブ３１に設けられた凹部３２とが摩擦係合されることによって、注射器１０と注射針３０とが係合される。これにより、薬液注入装置１００の組み立てが完了する。

凸部１１と凹部３２とが係合されている場合に、注射針３０の凹部３２内に配置された充填物４０により、凸部１１と凹部３２との間に生じる空間（デッドスペース）が埋められる。また、充填物４０に形成された貫通孔４１により、注射器１０の薬液導出部１４と針３３の中空部とが連通した状態とされる。

薬液注入装置１００の組み立てが完了すると、針３３の先端部が患者の体内に突き刺され、注射器１０の操作部２２を介してプランジャ２０に接合されたピストン２１が押圧操作される。これにより、注射器１０のチャンバ１３に充填される薬液が、薬液導出部１４を通過し、充填物４０の貫通孔４１を介して針３３の中空部に供給される。その結果、薬液は、針３３の中空部を通って患者の体内に注入される。ピストン２１を押圧操作することにより、プランジャ２０がチャンバ１３の前方端まで移動することにより、薬液注入行為が終了する。

注射針３０に設けられた凹部３２の内部に配置されている充填物４０により、凸部１１と凹部３２との間の空間（デッドスペース）が埋められた状態であるため、針３３の中空部に供給されることなくデッドスペース内に留まる薬液は貫通孔４１の空間に保留される薬液だけになる。これにより、針３３の中空部に供給されることなくデッドスペース内に留まる薬液の量を大幅に削減することが可能である。また、プランジャ２０の先端部に設けられた突起部２３により、薬液導出部１４を遮蔽することにより、針３３の中空部に供給されることなく薬液導出部１４の空間に留まる薬液の量をさらに削減することが可能である。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。

本発明は、注射器と注射針との間に空間が生じる場合でも薬液を無駄にすることなく薬液を注入することを可能にする薬液注入装置およびその装置に使用される注射針等を提供するものとして有用である。

１０ 注射針
１１ 凸部
１２ シリンジ
１３ チャンバ
１４ 薬液導出部
２０ プランジャ
２１ ピストン
２２ 操作部
２３ 突起部
３０ 注射針
３１ ハブ
３２ 凹部
３３ 針
３４ 嵌合凸部
３５ 通孔
４０ 充填物
４１ 貫通孔

Claims (1)

1. 明細書に記載の発明。

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