JP4485878B2

JP4485878B2 - 噴射式注射器

Info

Publication number: JP4485878B2
Application number: JP2004229755A
Authority: JP
Inventors: 正弘齋藤; 充星; 昌彦米谷
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-08-05
Also published as: JP2005205168A

Description

本発明は、糖尿病のインシュリン注射、遺伝子治療薬注射、ワクチン注射を行なう噴射式注射器に関する。

噴射式注射器は、注射器の先端に設けられたジェット噴射口から薬液をジェット噴射することにより薬液の皮下注入を行なう注射器である。つまり、噴射式注射器による注射は、針無注射であり、針有注射の場合に比べると、注射痕や、痛みの軽減が期待でき、針刺し事故が起こる心配が無い等の数々の利点があるので、医療施設のみならず、例えば糖尿病患者が日常的に自己注射するのにも使われている。
従来の噴射式注射器では、針無注射を一回行なう毎に注射器とは別体の薬液バイアル（薬液容器）から注射器に薬液を吸引する面倒な操作が必要である。また、インスリンを日常的に自己注射する必要のある糖尿病患者の場合には、外出の際も注射器と別体の薬液バイアルとの両方を携帯しなければならないが、注射器または薬液バイアルのいずれか一方だけを携帯して一方を携帯することを忘れてインスリンが打てない場合も発生する。

上記のような噴射式注射器の欠点を解消するために、図１０に示すような薬液が入ったカートリッジ３を、注射器本体の先端部を構成する噴射コンポーネント１の周辺に軸方向に平行して配設され、シリンダ５に連通しているカートリッジ収納用長孔６に装填した噴射式注射器（例えば特許文献１）が考案されている。この噴射式注射器では、カートリッジ３をあらかじめ噴射コンポーネント１に収容しておくことができるので、カートリッジ３と噴射式注射器本体を一体にして携帯することができ、カートリッジ３の携帯忘れによるトラブルを無くすとともに、注射の度に薬液バイアルなどから薬液をシリンダ５内に吸入する作業を省略することができるという利点がある。
特開２００１−３４０４５６号公報

従来の噴射式注射器は上記のように構成されているが、薬液が入っているカートリッジが注射器本体の周辺部に装填されているため、注射器本体の直径が太くなり、持ち運びや注射時の取扱いが不便であった。また、シリンダに薬液を供給する流路が長くなり、薬液が詰まり易くなることもあった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、あらかじめ噴射式注射器本体に薬液を貯留しておき、注射時にその薬液をシリンダ内に吸入して注射が行なえるとともに、携帯に便利な形状の噴射式注射器を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、請求項１の発明の噴射式注射器は、注射器の先端に設けられたジェット噴射口と、ジェット噴射口に連通しているシリンダを備えたノズルと、前記シリンダ内を前後に移動可能なピストンを備え、前記ピストンの後退により生じた前記シリンダ内の空間部に送り込まれた薬液が前記ピストンの前進により前記ジェット噴射口から噴出するようにした噴射式注射器において、前記ノズルは、前記シリンダの周辺に配設され薬液を貯留する薬液貯留室と、前記薬液貯留室と前記シリンダ間に配設され前記薬液貯留室内の薬液を前記シリンダ内の空間部に供給するとともに前記シリンダ内の薬液が前記薬液貯留室内に逆流するのを防止する薬液供給流路を備えるとともに、薬液を前記シリンダ内の空間部に供給することにより、前記薬液貯留室に発生する空間部が無くなる方向に摺動可能なゴム栓を前記薬液貯留室に設けてなるノズルを、注射器の先端部に取外し可能に装着し、前記ノズルに被せることにより、前記シリンダと前記薬液貯留室間を連結する前記薬液供給流路に内設された前記逆止弁を開口する磁石とノズルのジェット噴射口を閉じる封鎖部材とを設けたキャップを備えていることを特徴とする。

本発明は、ノズル自体に薬液貯留室が形成されているので、日常使い勝手のよい小型かつ連発式（一回一回薬液を吸い込むために、薬液バイアル等をその都度装着する必要がない）の噴射式注射器が実現でき、注射器本体の径も細くすることができて取り扱い、持ち運びが大変便利になる。
また、予め針付注射器から薬液を薬液貯留室に貯留したり、薬液バイアルやカートリッジ内の薬液をジェット噴射口を経由して薬液貯留室に貯留することができるので、薬液バイアルやカートリッジを常に携帯しておかねばならないという必要性が無くなり、構成品数も少なくすることができる。
さらに、薬液貯留室の一端を摺動可能なゴム栓で閉じることにより、インスリンと薬液の混在による薬液供給流路での詰まりを防ぎ、長期使用が可能となる。

以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。図１は実施例１による噴射式注射器の外観図、図２は実施例１の噴射式注射器の内部を示す断面図、図３(ａ)はノズル１０１とその周辺部を示す側面断面図、同（ｂ）は（ａ）図におけるＡ−Ａ断面図である。実施例１の噴射式注射器は、図２に示すように、あらかじめ薬液を貯留しておく薬液貯留室１０６を有し、この薬液を噴射するノズル１０１と注射に必要な操作を行なう注射器本体１０２とからなり、ノズル１０１と注射器本体１０２は螺合により分離可能に結合されている。

前記ノズル１０１は図３に示すように、透明のポリカボネート樹脂等の硬質合成樹脂製の略円柱体であって、その先端部にジェット噴射口１０４と、ジェット噴射口１０４に連通するシリンダ１０５と、このシリンダ１０５の周辺部に薬液を貯留しておくための薬液貯留室１０６と、薬液貯留室１０６からシリンダ１０５に薬液を供給する薬液供給流路１０６ａと、外部から薬液貯留室１０６に空気を取り入れる空気取入流路１０６ｂが設けられ、後述するような必要時以外は、キャップ１０３が被せられている。前記薬液供給流路１０６ａには、シリンダ１０５から薬液貯留室１０６に薬液が逆流しないように動作する樹脂性の小球１０６ｃとコイルバネ１０６ｄからなる逆止弁１００が内設され、また前記空気取入流路１０６ｂにも小球１０６ｅとコイルバネ１０６ｆからなる逆止弁１００が内設にされている。そして、前記シリンダ１０５の外周の一部には、シリンダ１０５内の薬液中の空気抜き状態がよく観察できるようにノズル１０１と同様に透明材質の凸レンズ部１０７が形成されている。

前記注射器本体１０２は、図２に示すようにいずれも両端面が開口している前側円筒１１１と後側円筒１１２とが螺合されてなるステンレス製あるいはポリカーボネート樹脂などの硬質合成樹脂の円筒体１１０を備え、前側円筒１１１を把持したままで後側円筒１１２を回転させることにより、後側円筒１１２を軸方向に沿って往復移動させられる構成となっている。また、注射器本体１０２は、円筒体１１０の軸方向に往復移動可能に配設されているピストン移動用のロッド１１３を備えている。即ち、ロッド１１３には先端にピストン９が連結されており、ロッド１１３の往復移動に伴いピストン９がシリンダ１０５の内を前進及び後退するように構成されている。ピストン９は中間にシール部９ａ、９ｂを備えており、シリンダ１０５に気密に嵌め合わされた状態を維持したまま前進及び後退することができる。また、ロッド１１３には、先端から全長の１／３程度の長さのところへフランジ１４が一体的に設けられているとともに、後端近傍の周面へ後述するラッチボール２１が落ち込む複数個のラッチ孔１３ａが掘り込み形成されている。

一方、後側円筒１１２の内側には、厚肉部１５ａと、厚肉部１５ａから軸方向に沿って前側に長く延びる薄肉部１５ｂと、厚肉部１５ａから軸方向に沿って後側に少し延びる薄肉部１５ｃからなる固定小筒１５が同軸かつ一体的に取り付けられている。そして、固定小筒１５の孔にはロッド１１３の後端側が同軸で挿通されている。また、固定小筒１５の厚肉部１５ａの前側面とフランジ１４との間には、ロッド１１３に通された強力な圧縮バネ１７が介設されていて、圧縮バネ１７によりロッド１１３が前進方向へ常に付勢された構成となっている。ただ、ロッド１１３はフランジ１４が前側円筒１１１の内側に設けられたストッパプレート１８に当たったところ以上に前進しない構成となっている。

さらに、後側円筒１１２の内側では、固定小筒１５の後側においてスライド小筒１６が軸方向に移動可能に内挿配設されている。このスライド小筒１６の後端面部１６ａがラッチ解除用ボタンとなっている。また、固定小筒１５の後端には可動小ピース１９が軸方向に移動可能に嵌め込まれており、かつ可動小ピース１９とスライド小筒１６の内面側との間に圧縮バネ２０が介設されている。そして、スライド小筒１６は圧縮バネ２０により常に後退方向へ付勢された構成となっている。ただ、スライド小筒１６は後退方向へ付勢されていても、ストッパピース１２に当たる位置以上には後退しない構成となっている。

また、固定小筒１５の後端段落部には周方向に貫通する小孔１５ｄが形成されている。各小孔１５ｄにラッチボール２１がそれぞれ嵌め込まれていて、スライド小筒１６の前端部内面がラッチボール２１の先に進出する。そして、圧縮バネ２０による付勢力によってスライド小筒１６がラッチボール２１と係止することにより、スライド小筒１６が後退しないように構成されている。即ち、図２の状態では、スライド小筒１６とラッチボール２１との係止により、スライド小筒１６や可動小ピース１９も後側円筒１１２と一体化された状態にある。そして、前側円筒１１１に後側円筒１１２をネジ込んでゆけば、固定小筒１５、スライド小筒１６、可動小ピース１９、圧縮バネ２０及びラッチボール２１までの部品が後側円筒１１２と一緒に前進するという構成になっているのである。

一方、後側円筒１１２の前方寄りの外周面には、円周上に沿って吸入した薬液量を示すダイヤル目盛１１２ａが印刷または刻まれていて、前側円筒１１１の後方の位置には、図１に示すように前記目盛りを読み取るための目盛窓１１１ａが開口している。これにより、前側円筒１１１を固定したままで後側円筒１１２を反時計方向に回転すると、相対的に後側円筒１１２が後退して目盛窓１１１ａに表示される目盛値が増加するとともに、図２に示すシリンダ１０５とピストン９間に形成される空間部が増加する。

次に、上記噴射式注射器により針無注射を実行する時の一連の操作の流れに即して、実施例１の構成をより詳しく説明する。なお、以下の説明では、既に薬液貯留室１０６に薬液が貯留された状態にあり、また、噴射式注射器は図２の状態にあるものとして説明する。

（１）針無注射を行なう場合、キャップ１０３を取り外した状態で、先ず前側円筒１１１を一方の手で把持したまま他方の手で後側円筒１１２を回転させ、前側円筒１１１へ後側円筒１１２をネジ込んで前進させていく。そうすると、スライド小筒１６はラッチボール２１に係止したまま固定小筒１５に引っ張られるかたちで前進していき、図４に示すように、やがてラッチボール２１がラッチ孔１３ａに半ば落ち込むと同時に、圧縮バネ２０で後退方向に付勢されているスライド小筒１６が少し後ろに後退してラッチボール２１を横から押さえ続ける形となるので、ラッチボール２１が小孔１５ｄから飛び出さずに、ロッド１１３をラッチボール２１で固定小筒１５に係止させた状態に維持されることになる。

なお、前記ノズル１０１と注射器本体１０２とが結合されていて、ロッド１１３が固定小筒１５に係止していない状態では、図２に示すようにピストン９の先端はシリンダ１０５の前端に位置しており、シリンダ１０５の内には空間部が生じないように構成されている。また、上記のようにロッド１１３をラッチボール２１で固定小筒１５に係止させただけでは、やはりピストン９の先端がシリンダ１０５の前端に位置しており、シリンダ１０５内には空間部が生じていない。

（２）次に、キャップ１０３をノズル１０１に被せた状態で前側円筒１１１を一方の手で把持したまま他方の手で後側円筒１１２を逆回転させて、図５に示すように、固定小筒１５に係止したロッド１１３も引き連れて前側円筒１１１から後側円筒１１２を後退させる。そうすると、後側円筒１１２と共にロッド１１３も圧縮バネ１７と一体となって後退するので、ロッド１１３に連結されているピストン９も後退しピストン９の先端がシリンダ１０５の前端より後ろに下がり、シリンダ１０５の内の前側には負圧空間部が生じる。これによって、図３に示した逆止弁１００を構成する小球１０６ｃがコイルバネ１０６ｄに逆らって薬液貯留室１０６から離れ、薬液が空間部内に流入する。これと同時に薬液貯留室１０６内も薬液が減った分負圧状態となり、小球１０６ｅがコイルバネ１０６ｆに逆らって薬液貯留室１０６の内壁から離れ外部より空気が流入する。なお、この時、シリンダ１０５の内に生じる空間部の容積が注射する薬液の量よりも多めとなるように後側円筒１１２を後退させるようにする。

（３）続いて、キャップ１０３を取り外し、ジェット噴射口１０４を上に向けた状態で薬液がジェット噴射口１０４から僅かに外へ漏れ出すまで後側円筒１１２を前側円筒１１１の内にネジ込む。そうすると、図６に示すように、シリンダ１０５の内の空間部は薬液Ｍで完全に満たされた状態、すなわち薬液Ｍ中に気泡が存在しない状態になる。薬液Ｍ中の気泡が完全に無くなっていることを前記凸レンズ部１０７より観察することにより安全性を十分確認することができる。

（４）そして、ジェット噴射口１０４を注射箇所に押し当てておいて、図５に示したラッチ解除用ボタンとなっているスライド小筒１６の後端面部１６ａを押す。そうすると、圧縮バネ２０が押し縮められるとともにスライド小筒１６が前進してラッチボール２１がラッチ孔１３ａから飛び出すので、ロッド１１３と固定小筒１５との係止が外れる。ロッド１１３と固定小筒１５の係止が外れると、ロッド１１３は強力な圧縮バネ１７の付勢力によってフランジ１４がストッパプレート１８に当たるところまで瞬間的に前進する。ロッド１１３の急速前進に伴いピストン９も急速前進するのでシリンダ１０５の空間部の薬液が加圧されてジェット噴射口１０４から噴出して皮下に注入される。なお、注射が終わった段階では、噴射式注射器は最初の図２の状態に戻る。このようにして初回の注射が終わることになる。次回の針無注射を行なう時は上記（１）〜（４）を繰り返し行なう。

以上説明のとおり実施例１の噴射式注射器は、あらかじめ薬液が貯留してある薬液貯留室１０６が設けられた、すなわち使い捨てタイプのノズル１０１を使用しているので、針無注射を行なう際に別体の薬液バイアルから注射器内に薬液を吸引する操作が不要である。また、噴射式注射器または薬液バイアルのいずれか一方だけを携帯して他方を携帯忘れして、必要な時点で注射が行なえないというトラブルも無くなる。

図７は、実施例２による噴射式注射器に使用するノズル１０１Ａ及び前側円筒１１１の先端部の側面断面図（ａ）とそのＢ−Ｂ断面図（ｂ）を示したものである。この噴射式注射器は、薬液貯留室１０６に外部から薬液を補充するための薬液補充口１０６ｇと補充時以外はその薬液補充口１０６ｇを閉じておくための蓋またはゴム栓１０６ｈを設けたノズル１０１Ａを使用している。薬液の補充にあたっては、カートリッジあるいは薬液バイアル中の薬液をいったん針付注射器に吸い取り、前記蓋付きの場合は蓋をはずして薬液を注入し、ゴム栓付きの場合は直接針付注射器の針を挿入して薬液を注入する。これにより、ノズル１０１Ａを継続して使用することができるとともに、あらかじめ必要分の薬液を補充しておくことにより、カートリッジや薬液バイアルを携帯しなくてすみ、携帯忘れの心配を解消することができる。

図８は、実施例２のノズル１０１Ａの変形例であるノズル１０１Ｂの側面断面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）を示したものである。本ノズル１０１Ｂは、シリンダ１０５の周辺内部に、先端側が開口した薬液貯留室１０６Ａが設けられ、この薬液貯留室１０６Ａにリング状のゴム栓２００が軸方向に移動可能に挿入されている。このゴム栓２００を薬液貯留室１０６Ａに押し込んだ状態で、針付注射器の針先をゴム栓２００に挿入して薬液を薬液貯留室１０６Ａに供給すると、ゴム栓２００は貯留される薬液量の増加に伴い薬液貯留室１０６Ａの開口縁に設けられたストッパ（図示省略）に当たる所まで先端方向に徐々に移動し、薬液が薬液貯留室１０６Ａに満たされる。この状態でピストン９を一旦シリンダ１０５の先端に当ててノズル１０１Ｂにキャップ１０３を被せ、ピストン９を引き戻すと、薬液貯留室１０６Ａ内の薬液が薬液供給流路１０６ａを経由してシリンダ１０５内の空間部に徐々に送り込まれる。これにより、前記ゴム栓２００の内側は負圧となり、ゴム栓２００は奥側方向（矢印方向）の力を受けて移動し、外部からの空気の進入を阻止しながら薬液貯留室１０６Ａ内の空間部が埋められる。

前記ノズル１０１Ｂを結合した噴射式注射器を用いて針無注射を行なう場合の一連の操作方法と、それに伴う噴射式注射器の動作は、前記実施例１に説明した噴射式注射器の場合と同様である。

図９は、実施例３による噴射式注射器のノズル１０１Ｃの断面図を示すもので、（ａ）は薬液を貯留する前の状態を示す断面図、（ｂ）は薬液をシリンダ１０５に取り込んだ状態を示す断面図、（ｃ）は薬液を充填した状態を示す断面図である。前記ノズル１０１Ｃは、図９（ａ）に示すように、実施例２による噴射式注射器のノズル１０１Ｂ（図８参照）に、磁石１０３ａを埋設したキャップ１０３Ａを蝶番１０６ｉにより係止するとともに、キャップ１０３Ａの開閉に対応して薬液供給流路１０６ａ内の逆止弁１００を開閉するようにしたものである。

本噴射式注射器の初期状態、すなわち薬液貯留室１０６Ｂに薬液が未貯留の状態では、図９（ａ）に示すように、ゴム栓２００は薬液貯留室１０６Ｂの奥壁に接した状態におかれている。この薬液貯留室１０６Ｂに薬液を注入するには、図９（ｂ）に示すようにキャップ１０３Ａを開き、ピストン９をシリンダ１０５の先端に当てた状態でアダプタ２０２をノズル１０１Ｃに嵌合する。そして、薬液バイアル２０１をアダプタ２０２の針に押し込んだ状態で、ピストン９を後退させてシリンダ１０５内に薬液を取り込む。次に、図９（ｃ）に示すように前記アダプタ２０２と薬液バイアル２０１を取り外してキャップ１０３Ａを閉じる。このキャップ１０３Ａには磁石１０３ａが取り付けられているので、逆止弁１００の磁性材を用いた小球１０６ｃは磁石１０３ａにより吸引され、この吸引力がコイルバネ１０６ｄのバネ力に打ち勝って、逆止弁１００が開く。この状態でピストン９を押すとシリンダ１０５内の薬液が逆止弁１００を通って薬液貯留室１０６Ｂに貯留される。この図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した一連の操作を繰り返すことにより、シリンダ１０５内に取り込める薬液量の何倍もの量を薬液貯留室１０６Ｂに貯めることができる。また、アダプタ２０２の形状を変えることにより薬液貯留室１０６Ｂにカートリッジからも薬液を同様の操作で貯留することができる。

本発明は実施例の形態に限定されるものではなく、例えば、実施例１のノズル１０１において逆止弁１００に用いた小球１０６ｃを鋼球にしてその近傍に磁石を埋め込み、磁力の吸引力を利用して流路の開閉を行うことも可能である。また薬液貯留室を複数個配設して異なる薬液を貯留するようにしてもよい。
また、実施例３のノズル１０１Ｃにおいて逆止弁１００の配置を変えて１０３ａと小球１０６ｃ間の間隔をより近づけて磁力を強めたり、注射時にキャップ１０３Ａが邪魔にならないようキャップ１０３Ａをノズル１０１Ｃから取り外しできる形状にすることも可能である。

本発明は、糖尿病のインシュリン注射、遺伝子治療薬注射、ワクチン注射を行なう噴射式注射器に用いられる。

実施例の噴射式注射器の外観を示す平面図である。実施例の噴射式注射器の内部の構成を示す側面断面図である。実施例に係わるノズルの側面断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。実施例の注射器におけるロッドのラッチ状況を示す断面図である。実施例の注射器におけるロッドとピストンの後退状況を示す断面図である。実施例の注射器におけるシリンダ内の薬液充填状況を示す断面図である。実施例に係る他のノズルの側面断面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図である。実施例に係る他のノズルの側面断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図である。実施例に係る他のノズルの側面断面図で（ａ）は初期状態時、（ｂ）は薬液バイアル接続時、（ｃ）は薬液貯留室への薬液貯留時の状態を示す。従来の噴射式注射器の断面図である。

符号の説明

１噴射コンポーネント
３カートリッジ
５、１０５シリンダ
６カートリッジ収納用長孔
９ピストン
９ａ、９ｂシール部
１２ストッパピース
１３ａラッチ孔
１４フランジ
１５固定小筒
１５ａ厚肉部
１５ｂ、１５ｃ薄肉部
１５ｄ小孔
１６スライド小筒
１６ａ後端面部
１７圧縮バネ
１８ストッパプレート
１９可動小ピース
２０圧縮バネ
２１ラッチボール
１００逆止弁
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃノズル
１０２注射器本体
１０３、１０３Ａキャップ
１０３ａ磁石
１０４ジェット噴射口
１０６、１０６Ａ、１０６Ｂ薬液貯留室
１０６ａ薬液供給流路
１０６ｂ空気取入流路
１０６ｃ、１０６ｅ小球
１０６ｄ、１０６ｆコイルバネ
１０６ｇ薬液補充口
１０６ｈ蓋またはゴム栓
１０６ｉ蝶番
１０７凸レンズ部
１１０円筒体
１１１前側円筒
１１１ａ目盛窓
１１２後側円筒
１１２ａダイヤル目盛
１１３ロッド
２００ゴム栓
２０１薬液バイアル
２０２アダプタ
Ｍ薬液

Claims

注射器の先端に設けられたジェット噴射口と、ジェット噴射口に連通しているシリンダを備えたノズルと、前記シリンダ内を前後に移動可能なピストンを備え、前記ピストンの後退により生じた前記シリンダ内の空間部に送り込まれた薬液が前記ピストンの前進により前記ジェット噴射口から噴出するようにした噴射式注射器において、前記ノズルは、前記シリンダの周辺に配設され薬液を貯留する薬液貯留室と、前記薬液貯留室と前記シリンダ間に配設され前記薬液貯留室内の薬液を前記シリンダ内の空間部に供給するとともに前記シリンダ内の薬液が前記薬液貯留室内に逆流するのを防止する薬液供給流路を備えるとともに、薬液を前記シリンダ内の空間部に供給することにより、前記薬液貯留室に発生する空間部が無くなる方向に摺動可能なゴム栓を前記薬液貯留室に設けてなるノズルを、注射器の先端部に取外し可能に装着し、前記ノズルに被せることにより、前記シリンダと前記薬液貯留室間を連結する前記薬液供給流路に内設された前記逆止弁を開口する磁石とノズルのジェット噴射口を閉じる封鎖部材とを設けたキャップを備えていることを特徴とする噴射式注射器。