JP5000489B2 - 注入装置 - Google Patents

Description

開示の内容

〔発明の分野〕
本発明は、注射器を受容し、注射器を延出させ、注射器の内容物を排出させるタイプの注入装置に関する。このような装置は、その概要が、国際公開第９５／３５１２６号および欧州特許出願公開第Ａ‐０５１６４７３号に記載されており、トリガーの作動によって解放することができる駆動ばねを備えたハウジング内に注射器を備えている。トリガーを押圧すると、駆動ばねが動作する。

〔発明の背景〕
現行の注入装置では、第１の自動工程で、注射器が前進され、この注射器の針が患者に刺入される。この刺入は、注射器本体（「直接駆動」（direct drive））または注射器ピストン（「ピストン駆動」（piston drive））のいずれかに力を加えられて行われる。ピストン駆動は、注射針を延出させて注射器の内容物を排出するために用いることができる、ある機構として設計するための単純な手法である。しかしながら、この手法には、針が患者の皮膚内の要求される深さに達する前に、少量の流体が排出されるというリスクがある。このシステムは、相当量の流体が排出される前に針が十分な深さに達することに依存している。流体の送達速度は、使用する力、流体の粘度、および、針の制限によって決まる。この特性は、時には、流体固着現象（hydraulic lock）として説明される。

したがって、本発明の目的は、患者の皮膚内の要求される深さに達するまでは流体が全く排出されないピストン駆動の手法を利用した注入装置を提供することにある。これまで、これを達成する最も単純で最も安価な方法が模索されてきた。

〔発明の概要〕
前記を考慮して、本発明にしたがって、注入装置を提供する。この注入装置は、排出ノズルを有する注射器を受容するように構成されたハウジングと、作動されると、注射器を、格納位置からハウジングの開口を介して延出位置に前進させ、注射器の内容物を排出するように構成された駆動装置と、を含み、ロック機構が、注射器が延出位置にない場合は、注射器と共に駆動装置に係合し、注射器が延出位置にある場合は、駆動装置から係合解除され、注射器をハウジングに係合させて、注射器が格納位置から延出位置に前進する際に、駆動装置の注射器に対する移動を防止し、注射器が延出位置にあって、注射器の内容物が排出される際に、ハウジングに対する注射器の移動を防止するように構成されている。したがって、駆動装置が注射器に固定されると、注射器の内容物は、注射器が格納位置から延出位置に移動する際に排出ノズルから排出されない。さらに、注射器が延出位置にあって、その内容物が排出される際は、注射器がハウジングに固定されるため、注射器は、注射器の内容物が排出される際に、外部の力、例えば患者とその患者の皮膚との間の接触の力によってハウジング内に戻されることがない。

本発明の一実施形態では、請求項１に記載の注入装置において、ハウジングの内面が、少なくとも、第１の内径を有するハウジングの第１の断面と第２の内径を有するハウジングの第２の断面を画定しており、第１の内径が、第２の内径よりも小さく、第２の断面が開口に近接しており、駆動装置は、第１の移動止め（detent）を含み、ロック機構は、ハウジングの内面と駆動装置との間に配置された少なくとも１つの移動可能なロック部材を含み、ロック部材は、第１の断面において、ハウジングの内面と駆動装置との間に位置する場合は、第１の移動止めに係合し、第２の断面に位置する場合は、第１の移動止めから係合解除されるように構成されている。この構成により、製造が単純である単純なロック機構を実現できる。

第１の移動止めは、駆動装置の外面における溝であることが好ましい。駆動装置が円柱状の場合、この駆動装置の外周に溝を延在させることができる。

ロック機構は、第１の断面に位置する場合、排出ノズルの反対側の注射器の端部に位置する注射器のフランジに作用するのが好ましい。したがって、従来の注射器を、注入装置に用いることができる。

注入装置は、有利に、注射器のフランジに対してロック部材を拘束するように構成された支持部材を含む。ロック機構は、支持部材に作用し、次にこの支持部材が注射器に作用する。

本発明の一実施形態では、支持部材は、駆動装置を取り囲んでいるスリーブである。スリーブは、外面、内面、および、ロック部材を支持する大きさの、これらの内面と外面との間の開口を含むのが好ましい。スリーブは、製造中に駆動装置の周りに容易に配置することができる。

第１の断面と第２の断面は、ハウジングの内面における段（step）によって分離されており、この内面におけるこの段の位置が、注射器が格納位置から延出位置に前進する際にロック機構が駆動装置であるプランジャーから係合解除される位置を画定する。この段は、第１の断面と第２の断面との間の斜面である。

各ロック部材は、プランジャーがハウジングおよび注射器に対して移動する際に自由に回転できるようにボールであるのが好ましい。

有利なことに、第１の移動止めの縁は、ボールの溝への進入または溝からの移動が容易になるように面取りされている（bevelled）。

本発明の一実施形態では、ロック機構は、注射器が延出位置にあって注射器の内容物が排出された後にハウジングから係合解除され、これにより、注射器が延出位置から格納位置に移動できるように、駆動装置に連通するように構成されている。したがって、注射器は、延出位置に固定されたままではなく、注射器のハウジング内に安全に戻すことができる。

好ましくは、駆動装置は、開口から最も離れた駆動装置の端部に第２の移動止めを含むことができ、これにより、注射器の内容物が排出されて、第２の移動止めがロック部材に近接すると、ロック部材が第１の断面に移動して、これにより、ロック機構がハウジングから係合解除され、注射器が延出位置から格納位置に移動可能となる。

この注入装置は、注射器の内容物が排出された後に注射器に作用して、注射器を、延出位置から格納位置に戻すように構成された戻し駆動装置をさらに含むことができる。この場合、注射器の内容物が排出された後、注射器を、ハウジング内に自動で引き戻すことができる。ロック機構により、駆動装置が注射器に対して所定の位置に達するまで、引き戻しできないようになっている。

有利なことに、駆動装置は、注射器のプランジャーとすることができる。

〔詳細な説明〕
添付の図面を参照して、一例として本発明を以下に説明する。

図１Ａは、本発明にしたがった注入装置１１０を示している。この注入装置１１０は、第１の内側断面１１３ａおよび第２の内側断面１１３ｂを有するハウジング１１２を含む。注入装置１１０は、近位端部１０１および遠位端部１０２を有する。第１の断面１１３ａは、第２の断面１１３ｂの直径よりも小さい直径を有する。第１の断面１１３ａと第２の断面１１３ｂとの間の直径の差は、第１の断面１１３ａの内面と第２の断面１１３ｂの内面との間の連続的な斜線（すなわち、斜面）である段１１５によって画定されている。従来の皮下注射型の注射器１１４が、ハウジング１１２内にスライド可能に取り付けられている。ハウジング１１２は、近位端部１０１および遠位端部１０２を有する。ハウジング１１２の近位端部１０１に、開口１５０が設けられている。この開口１５０を介して、注射器１１４が、ハウジング１１２内の格納位置からハウジング１１２の外側の延出位置に移動する。第２の断面１１３ｂは、ハウジング１１２の遠位端部１０２に対するよりも近位端部１０１に対して近接している。

注射器１１４は、図示されているように、一端が皮下注射針１１８まで延び、他端がフランジ１２０まで延びている排出ノズルを含む。注射器１１４の内容物を排出するために一般的に用いられる従来のプランジャーおよび栓を、手動で取り外して、必ずプランジャーの形態である駆動装置１３４と交換する。この駆動装置１３４は、注射器１１４内に挿入される、この駆動装置の端部に栓を有する。この駆動装置（drive element）１３４は、弾性付勢手段を含む。この付勢手段は、一端がハウジングの遠位端部１０２に結合され、他端が注射器１１４内に挿入されない方のプランジャーの端部に結合されている。ここでは、弾性付勢手段は、圧縮駆動ばね１３０の形態をとる。この駆動要素１３４は、投与される薬物１２４を注射器本体１１６内に封じ込めている。例示されている注射器１１４は、皮下注射型であるが、必ずしも皮下注射型にする必要はない。経皮すなわちバリスティック皮膚注射器（transcutaneous or ballistic dermal syringe）および皮下注射器を、本発明の注入装置と共に用いることもできる。

駆動ばね１３０からの駆動力が、駆動要素１３４を介して注射器１１４に伝達され、この注射器１１４が、その格納位置（図１Ａを参照）から延出位置（図１Ｂを参照）に前進して、注射器の内容物が針１１８から排出される。駆動要素１３４は、薬物１２４および注射器１１４に直接作用して注射器の内容物を排出させる。

溝１５５が、ハウジング１１２の近位端部１０１に最も近い駆動要素１３４の端部における外周に設けられている。図１Ａ〜図１Ｃでは、駆動要素１３４とハウジング１１２の内面との間に配置されたボール１６０であるロック部材が、ハウジング１１２内に設けられている。ハウジング１１２、ボール１６０、駆動要素１３４、および溝１５５はそれぞれ、ボール１６０および駆動要素１３４が第１の断面１１３ａに位置する場合、ボール１６０が溝１５５内に受容される寸法に形成されている。ここで、ボール１６０は、自由に回転できるが、駆動要素１３４に対して固定された状態に維持されている。ボール１６０および駆動要素１３４が第２の断面１１３ｂ内に位置する場合、ボール１６０は、溝１５５内に位置する必要がなく、ハウジング１１２の長手方向軸１７５に対して垂直方向に溝１５５から自由に移動することができる。実際、溝１５５が面取りされている（bevelled）ため、ばね１３０から駆動装置１３４に加えられる力により、ボール１６０が、第１の断面１１３ａと第２の断面１１３ｂとの間の断面積の増大部で、ハウジング１１２の内面とボールとの間に形成された間隙内に溝１５５から押し出される。ここで、ボール１６０および駆動要素１３４は、ボール１６０が溝１５５内に保持されなくなったため、互いに対して移動することができる。したがって、駆動ばね１３０は、駆動装置１３４に作用して、この駆動装置１３４を、注射器１１４内を移動させて注射器の内容物を排出させる。同時に、ボール１６０は、駆動装置１３４によって外側に押されて第２の断面１１３ｂ内に進入するため、第１の断面１１３ａ内に戻ることができなくなって、注射器を延出位置（図１Ｂを参照）に固定するように作用する。

支持部材１７０が、ボール１６０の周りに配置されている。支持部材１７０は、駆動要素１３４の上に配置されるリングの形態をとる。このリングは、駆動要素１３４の上を自由にスライドすることができる。リングは、内面および外面を備え、各ボールを受容するために、ボールが配置される内面と外面との間の孔の形態である開口が設けられている。

前記したように、ボール１６０は、断面１１３ａに位置する場合、溝１５５内に固定されている。したがって、図１Ａに示されているように、駆動ばねがトリガー（不図示）によって解放されると、駆動要素１３４に対する駆動ばね１３０からの力が、溝１５５、ボール１６０、および支持部材１７０を介して注射器１１４のフランジ１２０に伝達され、駆動要素１３４と注射器１１４が互いに対して移動しないで、注射器１１４が、その格納位置から開口１５０を介して延出位置に向かってスライドする。したがって、薬物１２４は、注射器１１４が格納位置から延出位置に前進する際に注射器１１４から排出されない。

ボール１６０が第２の断面１１３ｂに達すると（すなわち注射器１１４が延出位置に来ると）、ボール１６０は、溝１５５から、ハウジング１１２の長手方向軸１７５に対して垂直方向に自由に移動できるようになり、溝１５５から係合解除される。これについては、図１Ｂを参照されたい。

段１１５は、ボール１６０がこの段１１５に達すると、注射器１１４が延出位置にあるように配置されている。

この時点で、長手方向軸１７５に平行な方向の駆動ばね１３０からの力が、主に駆動要素１３４に加わり、フランジ１２０には加わらない。したがって、駆動要素１３４が、注射器１１４内をスライドして、薬物１２４が注射針１１８から排出される。

注射器１１４が延出位置にあると（図１Ｂを参照）、ボールが、第２の断面１１３ｂの内面に対して付勢される。近位端部１０１から注射器１１４に沿った遠位端部１０２の方向のあらゆる力が、フランジ１２０を介して、段１１５に対して押し出されて固定されたボール１６０に伝達される。このようにして、注射器１１４は、その内容物が排出されている間、その延出位置から格納位置に移動するのが防止されている。

駆動要素１３４は、その端部に、注射器１１４内に進入しない移動止め１５６を有する。この移動止め１５６は、駆動要素の主本体よりも断面が小さい。移動止め１５６が第２の断面１１３ｂに達すると、ボール１６０が、ハウジング１１２の内面に対して付勢されなくなる（図１Ｃを参照）。近位端部１０１から注射器１１４に沿った遠位端部１０２の方向の力により、注射器１１４が延出位置から格納位置に移動する。この力は、戻し駆動ばね（不図示）によって加えられる。

純粋に例として本発明を説明したものであり、本発明の範囲内で細部の変更が可能であることは当然に理解されよう。

〔実施の態様〕
（１） 注入装置において、
排出ノズルを有する注射器を受容するように構成されたハウジングと、
駆動装置であって、作動されると、前記注射器を、格納位置から前記ハウジングの開口を介して延出位置に前進させ、前記注射器の内容物を排出するように構成された駆動装置と、
を含み、
ロック機構が、前記注射器が延出位置にない場合は、前記注射器と共に前記駆動装置に係合し、前記注射器が延出位置にある場合は、前記駆動装置から係合解除され、前記注射器を前記ハウジングに係合させて、前記注射器が前記格納位置から前記延出位置に前進する際に、前記駆動装置の前記注射器に対する移動を防止し、前記注射器が前記延出位置にあって、前記注射器の内容物が排出される際に、前記ハウジングに対する前記注射器の移動を防止するように構成されている、
注入装置。
（２）実施態様（１）に記載の注入装置において、
前記ハウジングの内面が、少なくとも、第１の内径を有する前記ハウジングの第１の断面と第２の内径を有する前記ハウジングの第２の断面を画定しており、前記第１の内径が、前記第２の内径よりも小さく、前記第２の断面が前記開口に近接しており、
前記駆動装置は、第１の移動止め（detent）を含み、
前記ロック機構は、前記ハウジングの内面と前記駆動装置との間に配置された少なくとも１つの移動可能なロック部材を含み、
前記ロック部材は、前記第１の断面において、前記ハウジングの内面と前記駆動装置との間に位置する場合は、前記第１の移動止めに係合し、前記第２の断面に位置する場合は、前記第１の移動止めから係合解除されるように構成されている、
注入装置。
（３）実施態様（２）に記載の注入装置において、
前記第１の移動止めは、前記駆動装置の外面における溝である、注入装置。
（４）実施態様（２）または（３）に記載の注入装置において、
前記ロック機構は、前記第１の断面に位置する場合、前記排出ノズルの反対側の前記注射器の端部に位置する前記注射器のフランジに作用する、注入装置。
（５）実施態様（４）に記載の注入装置において、
前記注射器のフランジに対して前記ロック部材を拘束するように構成された支持部材をさらに含む、注入装置。

（６）実施態様（５）に記載の注入装置において、
前記支持部材は、前記駆動装置を取り囲んでいるスリーブである、注入装置。
（７）実施態様（６）に記載の注入装置において、
前記スリーブは、外面、内面、および、前記ロック部材を支持する大きさの、前記内面と前記外面との間の開口を含む、注入装置。
（８）実施態様（２）〜（７）のいずれかに記載の注入装置において、
前記第１の断面と前記第２の断面は、前記内面における段（step）によって分離されており、前記内面における前記段の位置が、前記注射器が前記格納位置から前記延出位置に前進する際に前記ロック機構が前記駆動装置から係合解除される位置を画定する、注入装置。
（９）実施態様（８）に記載の注入装置において、
前記段は、前記第１の断面と前記第２の断面との間の斜面である、注入装置。
（１０）実施態様（２）〜（９）のいずれかに記載の注入装置において、
前記第１の移動止めの縁が面取りされている（bevelled）、注入装置。

（１１）実施態様（２）〜（１０）のいずれかに記載の注入装置において、
前記各ロック部材はボールである、注入装置。
（１２）実施態様（１）〜（１１）のいずれかに記載の注入装置において、
前記ロック機構は、前記注射器が前記延出位置にあって前記注射器の内容物が排出された後に前記ハウジングから係合解除され、これにより、前記注射器が前記延出位置から前記格納位置に移動できるように、前記駆動装置に連通するように構成されている、注入装置。
（１３）実施態様（２）に従属する実施態様（１２）に記載の注入装置において、
前記駆動装置は、前記開口から最も離れた前記駆動装置の端部に第２の移動止めを含み、これにより、前記注射器の内容物が排出されて、前記第２の移動止めが前記ロック部材に近接すると、前記ロック部材が前記第１の断面に移動して、これにより、前記ロック機構が前記ハウジングから係合解除され、前記注射器が前記延出位置から前記格納位置に移動可能となる、注入装置。
（１４）実施態様（１２）または（１３）に記載の注入装置において、
前記注射器の内容物が排出された後に前記注射器に作用して、前記注射器を、前記延出位置から前記格納位置に戻すように構成された戻し駆動装置をさらに含む、注入装置。
（１５）実施態様（１）〜（１４）のいずれかに記載の注入装置において、
前記駆動装置は、前記注射器のプランジャーである、注入装置。

（１６）実施態様（２）〜（１５）のいずれかに記載の注入装置において、
複数のロック部材を含む、注入装置。

注射器が格納された、注射器の内容物が排出される前の本発明にしたがった注入装置の断面図である。 注射器が完全に延出した、注射器の内容物が排出される前の図１Ａの注入装置の断面図である。 注射器が完全に延出した、注射器の内容物が排出された後の図１Ａの注入装置の断面図である。

Claims (15)

1. 注入装置において、
   排出ノズルを有する注射器を受容するように構成されたハウジングと、
   駆動装置であって、作動されると、前記注射器を、格納位置から前記ハウジングの開口を介して延出位置に前進させ、前記注射器の内容物を排出するように構成された、駆動装置と、
   ロック機構と、
   を含み、
   前記ロック機構は、前記注射器が前記延出位置にない場合は、前記駆動装置を前記注射器に係合させ、前記注射器が前記延出位置にある場合は、前記駆動装置から係合解除され、前記注射器を前記ハウジングに係合させ、前記注射器が前記格納位置から前記延出位置に前進する際に、前記駆動装置の前記注射器に対する移動を防止し、前記注射器が前記延出位置にあって、前記注射器の内容物が排出されている際に、前記ハウジングに対する前記注射器の移動を防止するように構成されており、
   前記ロック機構は、前記注射器が前記延出位置にあって前記注射器の内容物が排出された後に前記ハウジングから係合解除され、これにより、前記注射器が前記延出位置から前記格納位置に移動できるように、前記駆動装置と連絡するように構成されている、
   注入装置。
2. 請求項１に記載の注入装置において、
   前記ハウジングの内面が、少なくとも、第１の内径を有する前記ハウジングの第１の断面と第２の内径を有する前記ハウジングの第２の断面を画定しており、前記第１の内径が、前記第２の内径よりも小さく、前記第２の断面が前記開口に近接して設けられており、
   前記駆動装置は、第１の移動止め（detent）を含み、
   前記ロック機構は、前記ハウジングの内面と前記駆動装置との間に配置された少なくとも１つの移動可能なロック部材を含み、
   前記ロック部材は、前記第１の断面において、前記ハウジングの内面と前記駆動装置との間に位置する場合は、前記第１の移動止めに係合し、前記第２の断面に位置する場合は、前記第１の移動止めから係合解除される、
   注入装置。
3. 請求項２に記載の注入装置において、
   前記第１の移動止めは、前記駆動装置の外面における溝である、注入装置。
4. 請求項２または３に記載の注入装置において、
   前記ロック機構は、前記第１の断面に位置する場合、前記排出ノズルの反対側の前記注射器の端部に設けられた前記注射器のフランジに作用する、注入装置。
5. 請求項４に記載の注入装置において、
   前記注射器のフランジに対して前記ロック部材を拘束するように構成された支持部材をさらに含む、注入装置。
6. 請求項５に記載の注入装置において、
   前記支持部材は、前記駆動装置を取り囲んでいるスリーブである、注入装置。
7. 請求項６に記載の注入装置において、
   前記スリーブは、外面、内面、および、前記ロック部材を支持する大きさの、前記内面と前記外面との間の開口を含む、注入装置。
8. 請求項２〜７のいずれかに記載の注入装置において、
   前記第１の断面と前記第２の断面は、前記ハウジングの内面における段（step）によって分離されており、前記ハウジングの内面における前記段の位置が、前記注射器が前記格納位置から前記延出位置に前進する際に前記ロック機構が前記駆動装置から係合解除される位置を定めている、注入装置。
9. 請求項８に記載の注入装置において、
   前記段は、前記第１の断面と前記第２の断面との間の斜面である、注入装置。
10. 請求項２〜９のいずれかに記載の注入装置において、
    前記第１の移動止めの縁が面取りされている（bevelled）、注入装置。
11. 請求項２〜１０のいずれかに記載の注入装置において、
    各前記ロック部材はボールである、注入装置。
12. 請求項２に記載の注入装置において、
    前記駆動装置は、前記開口から最も離れた前記駆動装置の端部に第２の移動止めを含み、これにより、前記注射器の内容物が排出されて、前記第２の移動止めが前記ロック部材に近接すると、前記ロック部材が前記第１の断面に移動して、これにより、前記ロック機構が前記ハウジングから係合解除され、前記注射器が前記延出位置から前記格納位置に移動できるようになる、注入装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の注入装置において、
    前記注射器の内容物が排出された後に前記注射器に作用して、前記注射器を、前記延出位置から前記格納位置に戻すように構成された戻し駆動装置をさらに含む、注入装置。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の注入装置において、
    前記駆動装置は、前記注射器のプランジャーである、注入装置。
15. 請求項２〜１４のいずれかに記載の注入装置において、
    複数のロック部材を含む、注入装置。

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