JP2006020843A

JP2006020843A - 注射器及び薬液注入方法

Info

Publication number: JP2006020843A
Application number: JP2004201787A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hattori; 博行服部; Yuriko Watanabe; 有理子渡辺
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2006-01-26

Abstract

【課題】目詰まりを起こしにくい、細い口径の針から楽に薬液を圧出することができ、薬液注入時の刺痛の少ない注射器及び薬液注入方法を提供する。
【解決手段】薬液が注入される注射針部１３を備えた注射器であって、注射針部１３に連接され薬液を供給する供給口と薬液が充填される空洞部とが設けられたポンプ部７と、ポンプ部７に接触させ連接された超音波発振部４とを備え、超音波発振部４で生ずる進行波によりポンプ部７内の薬液を注射針部１３から注入することを特徴する注射器。
【選択図】図１

Description

本発明は超音波振動によって薬液を注入する、注射器及び薬液注入方法に関する。

注射針を皮膚に刺して薬液や栄養液を注射する場合刺痛が伴い、患者にとって非常に苦痛となっている。特に子供の場合穿刺に対する恐怖も大きい。また、インシュリン依存型糖尿病患者はインシュリン療法が不可欠であるが、通常一日２〜４回の皮下注射を要し、血糖値測定と共に痛みを伴う。子供の患者の中には注射を刺すときの痛みと薬液を注入するときの痛みの２度感じて嫌がることも多い。従ってできるだけ患者から刺痛や穿刺の恐怖を軽減することが熱望されている。この解決策として、注射針の太さをインシュリンが針を通過できる限りより細くすることが想定される。

しかしながら、注射針により細いものを使うとインシュリンを針から圧出することがより困難となる。
針の太さは「Ｇ」によって示されるが、一般的にインシュリン注射用として使用されている注射針は２７〜３１Ｇ（外径０．４〜０．２５mm、内径０．２５〜０．１１ｍｍ）である。しかし、２７Ｇ以下の細い針を使用すると、注射中の針の目詰まりが懸念される。この目詰まりは２０〜４０μｍを有するレンテ（Ｌｅｎｔｅ）インシュリンの結晶が針の内側で整列する傾向を有するという事実に起因する。従って、インシュリン懸濁液の注射に対しては特に３０Ｇ以下の細い口径の針では使用できないものであった。

特開平９−２３９０３１号公報では超音波振動子を装着した注射器が開示されている。この注射器では注射針を超音波振動により微細に振動させるので、穿刺時に痛みを感じることがないとされている。ところが、実際は注射針による穿刺が注射時に見えるので注射針そのものに対する恐怖は薄れることはない。また、注射器そのものについてもコンパクト性に欠ける。さらに注射器はロッドを押圧して薬液を注入する構造であるため、圧出抵抗の大きい３０Ｇ以上の細い口径の針を使用するのは困難である。

特開平９−２３９０３１号公報

そこで、本発明は目詰まりを起こしにくい、細い口径の針から楽に薬液を圧出することができ、薬液注入時の刺痛の少ないことを課題としている。

本発明者らは、上記課題を解決するため種々鋭意検討を行った結果、超音波振動子を用いて薬液を振動させ、注射針から薬液を注入することを見いだし、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、薬液が注入される注射針部を備えた注射器であって、注射針部に連接され薬液を供給する供給口と薬液が充填される空洞部とが設けられたポンプ部と、ポンプ部に接触させ連接された超音波発振部とを備え、超音波発振部で生ずる進行波によりポンプ部内の薬液を注射針部から注入することを特徴する注射器を提案している。

また、注射針部に連接されたポンプ部において、注射針部からポンプ部に向けて拡径するテーパー部を設けた上記の注射器を提案している。
また、注射針部は、３０Ｇ又はそれよりも細い孔径の針である上記の注射器を提案している。
さらに、薬液が、結晶成分が入った薬液である上記の注射器を提案している。
さらに、薬液経路に逆止弁を設けた上記の注射器を提案している。

さらに、注射針部、ポンプ部、超音波発振部を収納するハウジングを設け、少なくとも注射針部が針の軸方向に摺動可能となっており、薬液注入時に、超音波振動と同時に注射針部がハウジング内部から針先端方向に摺動し、薬液が注入される上記の注射器を提案している。
さらに、薬液注入前は、注射針部全体がハウジング内に完全に収納される上記の注射器を提案している。
加えて、薬液注入後、注射針部全体を再度ハウジング内に収納する手段を設けた上記の注射器を提案している。

加えて、薬液を注入する注射針部、注射針部に連接された空洞部を持つポンプ部が設けられており、ポンプ部の空洞部の他端は超音波振動子の超音波発振部を接触させ、ポンプ部は薬液を供給する供給口が設けられ、供給口より供給された薬液はポンプ部に入り、超音波振動で生ずる進行波により注射針部から薬液を注入する注射方法を提案している。

本発明の注射器を用いると、目詰まりを起こしにくく、細い口径の針から楽に薬液を圧出することができ、薬液注入時の刺痛が少なく、さらに作動前には注射針が見えないので針に対する恐怖心も軽減するという効果を有する。

次に、本発明の最良の形態について説明するが、本発明はこれらの形態に限定されない。
本発明における注射器は、薬液を注入する注射針部を備え、好ましくは注射針部は２７Ｇ〜３１Ｇの径を有し、注射針部の後端には連接された空洞部を持つポンプ部が設けられている。この空洞部は大口径筒型となっており、ここに薬液が供給される。空洞部と注射針部は連接しているが、連接部分は注射針から空洞部に向かってテーパー状に拡径している方がより効率よく薬液を注入できる。ポンプ部には薬液供給口が設けられていて、薬液はこの供給口より空洞部へ充填される。ポンプ部に超音波振動子の超音波発振部が接触している。薬液は皮下組織に注射する必要のある薬剤、例えばインシュリンや成長ホルモン等が使用される。

超音波は一般に人間の耳に聞こえない高い周波数で振動し、約２０ｋＨｚ以上の音波である。この超音波は気体のみならず液体、固体等の媒質で取り扱うことができ、波動の種類も縦波、横波、表面波など多彩である。超音波は周波数が高く音波長が短いことや強いエネルギーを発生させることができるため、音波の衝撃力を用いた超音波洗浄や超音波加工等広い分野で応用されているものである。
本発明のポンプ部は超音波振動子から発振された超音波が空洞部内壁に反射して発振子側へ戻ることがないよう、効率的な振動を可能とするために注射針から空洞部に向かって拡径するテーパー部が設けられている。

また、超音波作動開始後穿刺時、注射針先端は超音波振動が伝達され、穿刺時の皮膚との摩擦が軽減されるので刺痛が全くない。さらに、注射針は微細に振動しているので注射針内壁面で薬液が流れるときの摩擦が低減され、これにより薬液中に結晶成分の入った、例えばインシュリン懸濁液のような薬液は目詰まりが起こることなく注入される。また、作動後注射器を皮膚に保持するだけで注入することができる。
さらに、注射針部、ポンプ部、超音波発振部がハウジングで覆われており、少なくとも注射針部が針の軸方向に習動可能となっており、作動を開始させると超音波発振と同時に注射針がハウジング内部から針先端方向に摺動し、注射針部が皮膚に穿刺し薬液が注入される。作動を開始する前は注射針がハウジングに完全に収容されており見えないので針に対する恐怖はより少なくなる。

以下に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例の注射器を示す、（Ａ）非使用中の断面図／（Ｂ）使用中の断面図である。図２は、本発明の実施例の注射器を示す非使用状態での斜視図である。図３は、本発明の実施例の注射器を示す非使用状態での略断面斜視図である。図４は、本発明の実施例の注射器を示す非使用状態での断面斜視図である。図５は、本発明の実施例の注射器を示す使用中の斜視図である。図６は、本発明の実施例の注射器を示す使用中の略断面斜視図である。図７は、本発明の実施例の注射器を示す使用中の断面斜視図である。

先ず、図１に示すように、本実施例の注射器は、円筒状のハウジング１とこれに隣接して円筒状のプッシュボタン２が備えられている。ハウジング１の内部には、カートリッジハウジング３と、超音波振動子６と駆動装置５と振動板８で構成された超音波発振部である振動ユニット４が格納されており、カートリッジハウジング３の内部にあるポンプ部であるポンプ室７の振動板８を介して振動ユニット４内の超音波振動子６が密接している。カートリッジハウジング３と振動ユニット４は一体となって、ハウジング１の長軸上を摺動自在に移動可能となっている。ハウジング１の一端側は使用時、皮膚に密着させるが、このとき、ハウジング１外周面が安定して密着できるような形状であれば特に円筒状にこだわらず、ハウジング１がスカート状に拡径していてもよい。

カートリッジハウジング３は、振動板８と隣接したポンプ室７と薬液が充填されるリザーブ室９とで主に構成されたポンプ部と、注射針１３が備えられている。リザーブ室９とポンプ室７は薬液逆止弁１１を介して連通している。リザーブ室９には外部と連通するエア逆止弁１０が設けられており、このエア逆止弁１０は薬液を充填するための薬液注入口ともなっている。注射針１３はポンプ室７に連接されおり、ポンプ室７の連接部は注射針１３からポンプ室７の空洞に向かって拡径するテーパー部を有している。ポンプ室７と注射針１３部の連通口には薬液逆止弁１２が設けられている。リザーブ室９の薬液注入口（エア逆止弁１０）から薬液を充填すると、エア逆止弁１０を介して、リザーブ室９へ充填され、更に薬液逆止弁１１を介してポンプ室７へ薬液は充填される。更に薬液は超音波振動によりポンプ室７から薬液逆止弁１２を介して注射針１３から吐出される。カートリッジハウジング３は薬液充填や使用後の注射針１３の安全な廃棄のため、好ましくは取り外し可能となっているのがよい。またエア逆止弁は無菌フィルターを付加してもよい。

注射針１３は刺痛をできるだけ軽減するため、３０Ｇ又はそれよりも細い孔径の針が使用されている。
超音波振動子６はポンプ室７の一端に取り付けられた振動板８と接しており、接続コード（図示せず）を介してハウジング１の内部にある駆動力源を含む駆動装置５と連接されている。超音波振動子６はポンプ室７端面にランジュバン型振動子が振動板８を介して接面するように構成している。振動ユニット４にはプッシュボタン２と連動して作動する、超音波振動制御を行うスイッチ部１４が設けられている。プッシュボタン２はカートリッジハウジング３及び振動ユニット４と連動して一体となって作用するロッド１５及びスプリング１６で構成されている。

次に、本発明の実施例の注射器の薬液注入方法について説明する。
薬液は注射器から取り外されたカートリッジハウジング３の内部へ薬液注入口から充填される。薬液注入口から充填された薬液はエア逆止弁１０を通ってリザーブ室９に入り、更に薬液逆止弁１１を通ってポンプ室７へ入って充満となる。薬液を充填後、カートリッジハウジング３はハウジング１内の振動ユニット４と密接して装着される（図２〜図４）。ここでカートリッジハウジング３は振動ユニット４と一体になって成形されていてもよい。

使用に際してはハウジング１の一端を皮膚へ密着させ、プッシュボタン２を押圧すると、ロッド１５が一体となったカートリッジハウジング３と振動ユニット４をハウジング１の外部へ押し出し、注射針１３がハウジング１から飛び出して皮膚へ穿刺する。この作動と同時にスイッチ部１４が駆動オンの状態となり、超音波振動子６が振動する（図５〜図７）。

超音波振動がおこると、ポンプ室７に充満されている薬液は振動が与えられて移送がおこり、薬液逆止弁１２を通って、薬液が注射針１３から皮膚へ注入される。上述のように、薬液経路には逆止弁１０、１１、１２が設けられているため、薬液は確実に移送される。ロッド１５の外壁部にはハウジング１に設けられたリリースボタン１７と係合して、予め位置決めされた場所までくると係合するストッパー１８が設けられている。プッシュボタン２を押圧するとスプリング１６の作動によりもとに戻ろうとする力が働くが、ストッパー１８により係止され、超音波振動はオンの状態が継続し、持続的に薬液が注射針１３を通して注入される。

薬液注入後リリースボタン１７を押圧すると、ストッパー１８は解除され、弾性部材であるスプリング１６の力でプッシュボタン２は使用前（薬液注入前）の位置に戻る。この作動と連動して、注射針１３およびカートリッジハウジング３と振動ユニット４はハウジング１の使用前の位置に戻り、スイッチ部１４が駆動ＯＦＦとなって、超音波振動が停止する。注射針１３は、薬液注入後、上述の弾性部材のような手段により注射針部全体を再度ハウジング内に収納するため、医療従事者の誤穿刺等の事故も確実に防止できる。

尚、本実施例では発振子はポンプ室端面にランジュバン型振動子が接面するように構成したが、磁界の変化によって伸縮する磁歪振動子を用いてもよい。ポンプ部に超音波振動による振動が伝達される構造であれば特に振動子の種類にこだわらない。注入速度は振動子の駆動電力により無段階制御できる。さらに、注入速度を可変式に制御できる手段を設けてもよい。

本発明の実施例の注射器を示す、（Ａ）非使用中の断面図／（Ｂ）使用中の断面図である。本発明の実施例の注射器を示す非使用状態での斜視図である。本発明の実施例の注射器を示す非使用状態での略断面斜視図である。本発明の実施例の注射器を示す非使用状態での断面斜視図である。本発明の実施例の注射器を示す使用中の斜視図である。本発明の実施例の注射器を示す使用中の略断面斜視図である。本発明の実施例の注射器を示す使用中の断面斜視図である。

符号の説明

１ハウジング
４振動ユニット（超音波発振部）
７ポンプ室（ポンプ部）
１０エア逆止弁
１１薬液逆止弁
１２薬液逆止弁
１３注射針
１６スプリング（弾性部材）

Claims

薬液が注入される注射針部を備えた注射器であって、注射針部に連接され薬液を供給する供給口と薬液が充填される空洞部とが設けられたポンプ部と、ポンプ部に接触させ連接された超音波発振部とを備え、超音波発振部で生ずる進行波によりポンプ部内の薬液を注射針部から注入することを特徴する注射器。
注射針部に連接されたポンプ部において、注射針部からポンプ部に向けて拡径するテーパー部を設けた請求項１記載の注射器。
注射針部は、３０Ｇ又はそれよりも細い孔径の針である請求項１または２記載の注射器。
薬液が、結晶成分が入った薬液である請求項１または２記載の注射器。
薬液経路に逆止弁を設けた請求項１または２記載の注射器。
注射針部、ポンプ部、超音波発振部を収納するハウジングを設け、少なくとも注射針部が針の軸方向に摺動可能となっており、薬液注入時に、超音波振動と同時に注射針部がハウジング内部から針先端方向に摺動し、薬液が注入される請求項１〜５記載の注射器。
薬液注入前は、注射針部全体がハウジング内に完全に収納される請求項６記載の注射器。
薬液注入後、注射針部全体を再度ハウジング内に収納する手段を設けた請求項６または７記載の注射器。
薬液が注入される注射針部を備えた注射器の薬液注入方法であって、注射針部に連接され薬液を供給する供給口と薬液が充填される空洞部とが設けられたポンプ部と、ポンプ部に接触させ連接された超音波発振部とを備え、超音波発振部で生ずる進行波によりポンプ部内薬液を注射針部から注入することを特徴する注射器の薬液注入方法。