CN102481192A - 药剂注入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种药剂注入装置。药剂注入装置(10)具有：药剂排出部(14)，在筒体(24)的基端侧具有液体(19)的流入口(31)；压力发生部(16)，具有经由液体(19)产生作用在药剂排出部(14)的动作室(30)上的压力的压力发生室(18)，通过所述压力使药剂排出部(14)的浮动垫圈(26)推进移动从而使药剂从排出口(20)排出。压力发生部(16)具有：加压部筒部(34)，在其内部设有压力发生室(18)；第一推动件(38)，设有通过在加压部筒部(34)内液密地滑动而规定压力发生室(18)的容积的中空垫圈(36)；第二推动件(40)，其前端头部(40c)被推入压力发生室(18)内，由此在该压力发生室(18)内产生压力，加压部筒部(34)及第一推动件(38)经由卡合机构(42)而连结，卡合机构(42)在其轴线方向上每隔规定节距相互能够固定及解除固定。

Description

药剂注入装置
技术领域
本发明涉及药剂注入装置，该药剂注入装置用于通过由压力发生部发生的压力从药剂排出部排出药剂，并将该药剂向被注入空间注入。
背景技术
近年，对于因骨质疏松症以及癌症导致的椎体压迫性骨折，进行经皮的椎体形成术(PVP)，该椎体形成术通过刺入骨折椎体的骨髓活检针注入随着时间而固化的充填材料。作为该充填材料，例如，可以使用具有X射线造影性的磷酸钙类骨接合剂以及聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂等(以下，简单地称为“骨接合剂”)。通常，骨接合剂具有非常高的粘性，另外，填充有骨接合剂的椎骨内由于海绵质等因而压力损失非常大，所以，在注入时需要以3MPa以上的高压每次少量地注入。
因此，作为这样的注入装置，采用通过一般的活塞式或进给螺杆式的注射器一边付与高压一边排出骨接合剂的结构。另一方面，还提出了一种方案，通过逐渐降低注入量而边将压力抑制到某种程度边注入骨接合剂(参照日本特表2004-507312号公报)。
如上所述，例如，对于被用于将粘性高的液状的药剂(骨接合剂)向如骨内那样、压力损失高的空间注入的药剂注入装置，希望其是能够以高压力每次适量地排出所述药剂的结构。
但是，在通常的活塞式的注入装置中，要产生充分的高压、以及要通过所产生的高压将药剂每次适量地注入是困难的。另外，在进给螺杆式的注入装置中，虽能够以高压进行定量的注入，但在注入过程中圆筒内的高压状态不被释放而总是被维持高压状态，所以，在欲停止注入动作的情况下难以立即停止。而且，如日本特表2004-507312号公报记载的结构那样，在通过逐渐减少注入量而边将压力抑制到某种程度边注入骨接合剂的结构中，到注入完成所需的时间延长，有可能增加患者的负担，另外，由于低压注入，根据椎体等的条件，还存在着不能完全注入需要量的可能性。
发明内容
本发明是考虑到这样的课题而作出的发明，其目的在于提供一种药剂注入装置，在将药剂向被注入空间内注入时，能够以规定的高压每次适量地注入药剂，并且，能够容易地释放筒部内的压力因而注入操作简便。
本发明的药剂注入装置，药剂排出部，在筒体的基端侧具有流体的流入口，通过能够液密地滑动的副垫圈将所述筒体内分隔成所述流体的流入侧的动作室和前端侧的作用室；压力发生部，具有经由所述流体产生作用于所述动作室的压力的压力发生室，通过所述压力使所述副垫圈推进移动从而使药剂排出，其特征在于：所述压力发生部具有：加压部筒部，在其内部设有所述压力发生室；第一推动件，其设有主垫圈，该主垫圈通过在所述加压部筒部内液密地滑动而规定所述压力发生室的容积；第二推动件，在所述第一推动件内穿插，且能够在贯穿形成于所述主垫圈的滑动方向上的滑动孔中液密地滑动，前端头部被推入所述压力发生室内，由此在该压力发生室内产生所述压力，所述加压部筒部及所述第一推动件经由卡合机构而连结，所述卡合机构在其轴线方向上每隔规定节距相互能够固定及解除固定。
通过这样的结构，在将加压部筒部及第一推动件沿轴线方向相互固定的状态下，通过在主垫圈的滑动孔中滑动从而推入第二推动件，能够在压力发生室经由所述流体产生高压力，并通过发生的压力能够使副垫圈推进移动。由此，能够以高压每次适量地从药剂排出部排出药剂，能够向非注入空间内注入。另外，排出后，通过经由卡合机构拉近加压部筒部和第一推动件之间而使主垫圈向压力发生室内推进移动，由此，第二推动件能够回到原来的位置，在下一次的排出工序准备结束的同时，能够可靠地释放系统内的压力。因此，能够防止因第二推动件的推入而发生的压力总是作用在药剂排出部内以及压力发生部内，能够防止操作待机时等的药剂的误排出。
此外，从所述动作室到所述压力发生室充满了非压缩性流体，该非压缩性流体实质上不会因通过所述压力发生部发生的压力而被压缩，这样，能够使由压力发生部发生的压力几乎没有损失地驱动副垫圈。
该情况下，所述加压部筒部在前端侧与所述动作室连通，且在基端侧具有筒状部，该筒状部上形成有供所述主垫圈插入的开口端，所述第一推动件具有：第一筒状部，其在前端侧固定有所述主垫圈且能够穿插于所述筒状部；第二筒状部，其在该第一筒状部的外径方向上隔开规定间隔地同轴地设置，由此在其与该第一筒状部之间形成能够供所述筒状部穿插的筒状空间，这样，能够容易地将加压部筒部向第一推动件内插入并连结。
所述卡合机构具有：第一肋，其设在所述加压部筒部的所述筒状部的外周面上，并从该外周面的周向的一部分向外径方向突出；第二肋，其在所述第一推动件的所述第二筒状部的内周面上沿该第二筒状部的轴线方向具有规定节距地设置有多个，通过从所述内周面的周向的一部分向所述筒状空间突出而沿所述第二筒状部的轴线方向能够每隔所述规定节距与所述第一肋卡合，在所述筒状空间内形成有肋通路，所述肋通路能够使所述第一肋朝向所述第二筒状部的轴线方向通过所述第二肋的侧方，这样，能够通过简单的结构实现加压部筒部和第一推动件之间的沿轴线方向的固定及固定解除。
所述第一肋是使所述筒状部的外周面的一部分向外径方向扩径而成的板状部件，且在所述筒状部的直径方向上相对地至少设置一对，所述第二肋是使所述第二筒状部的内周面的一部分向内径方向缩径的板状部件，且在所述第二筒状部的直径方向上相对地至少设置一对，所述肋通路形成在所述相对的所述第二肋之间，这样，能够将第一肋和第二肋在周向上在相对的两个位置卡合，所以，例如与将各肋在周向上仅设置一个的情况相比，能够进一步牢固地固定加压部筒部和第一推动件，压力发生时的耐久性也提高。
还可以所述第二肋中，使比所述第一肋的周向长度短地形成的第一小肋及第二小肋沿所述第二筒状部的内周面的周向并列的肋组在所述第二筒状部的直径方向上相对地设置一对，在所述相对的肋组之间，所述第一小肋彼此及所述第二小肋彼此分别相对地配置，在所述第二筒状部的轴线方向上，在所述第一小肋彼此之间及所述第二小肋彼此之间分别设定能够供所述第一肋卡合的所述规定节距，所述第一小肋和所述第二小肋之间以所述规定节距的一半节距设定。由此，能够使加压部筒部相对于第一推动件沿顺时针或逆时针交替地旋转，由此，使第一肋相对于第一小肋及第二小肋交替地卡合，同时能够容易地使加压部筒部和第一推动件以所述一半节距固定及移动。
该情况下，在所述筒状部的周向的所述第一肋的两端部形成有在所述筒状部的轴线方向上朝向基端侧成为窄幅的第一倾斜面，在构成所述肋组的所述第一小肋及所述第二小肋面对所述肋通路的端部上，分别形成有第二倾斜面，所述第二倾斜面在所述第二筒状部的轴线方向上朝向前端侧成为窄幅，且所述第一倾斜面能够滑动地越过，这样，能够进一步顺畅地进行加压部筒部和第一推动件之间的每所述一半节距的固定及移动。
所述第一肋在所述第二筒状部的轴线方向上具有规定节距地设置多个，各第一肋能够同时卡合在各第二肋上，这样，能够进一步提高加压部筒部和第一推动件之间的卡合强度以及卡合时的稳定性等。
此外，还可以构成为在所述筒体的作用室中具有药剂排出口，从该药剂排出口排出药剂。
另外，在所述筒体的前端部具有药剂容器连接部，所述副垫圈具有能够进入到连接在所述作用室侧的药剂容器内的柱塞，这样就能够容易地更换药剂容器，能够进一步提高该药剂注入装置的通用性以及便利性。
具有连通所述药剂排出部的所述动作室和所述压力发生部的所述压力发生室的挠性管，所述动作室、所述压力发生室及所述挠性管的内部被所述非压缩性流体充满，这样，例如在X射线透视下进行向骨内的药剂注入的情况下等，能够在从靠近X射线管设置的药剂排出部离开的位置上设置压力发生部并进行注入操作。
此外，在所述药剂为向骨内注入的骨接合剂的情况下，能够优选使用该药剂注入装置。通常，骨接合剂具有非常高的粘性，另外，由于骨内因海绵质等其压力损失非常大，所以，骨接合剂需要以规定的高压每次少量地向骨内注入。
根据本发明，在将加压部筒部及第一推动件沿轴线方向相互固定的状态下，通过使第二推动件在主垫圈的滑动孔内滑动并推入，在压力发生室经由所述流体而产生高压力，能够使副垫圈推进移动。因此，能够以高压从药剂排出部每次适量地排出药剂，并向被注入空间内注入。
另外，排出后，经由卡合机构拉近加压部筒部和第一推动件之间从而使主垫圈在压力发生室内推进移动，由此，第二推动件回到原来的位置，在下一次的排出工序的准备结束的同时，能够可靠地释放系统内的压力。因此，能够防止由第二推动件的推入而产生的压力总是作用在药剂排出部内以及压力发生部内，能够防止操作待机时等的药剂的误排出。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的药剂注入装置的结构的立体图。
图2是图1所示的药剂注入装置的局部剖视侧视图。
图3是将构成图1所示的药剂注入装置的压力发生部的主要部分放大了的分解侧视剖视图。
图4是表示从图3所示的状态组装了压力发生部的各要素后的状态的侧视剖视图。
图5是沿图3中的V-V线的剖视图。
图6是沿图3中的V1-VI线的剖视图。
图7中，图7A是第一肋配置在肋通路中的状态下的沿图4中的VII-VII线的剖视图，图7B是从图7A所示的状态使加压部筒部旋转从而使第一肋卡合在肋组上的状态下的剖视图。
图8是基于图1所示的药剂注入装置进行的与药剂排出相关的动作流程图。
图9是将构成本发明的第二实施方式的药剂注入装置的压力发生部的主要部分放大了的分解侧视剖视图。
图10是加压部筒部插入到第一推动件的筒状空间内、第一肋配置在肋通路中的状态下的沿图9中的X-X射线的剖视图。
图11中，图11A是从图10所示的状态使加压部筒部逆时针旋转的状态下的剖视图，图11B是从图11A所示的状态使加压部筒部顺时针旋转的状态下的剖视图。
图12是为说明图9所示的药剂注入装置中的第一肋和肋组的卡合动作而使图10所示的加压部筒部及第一推动件沿周向展开360°的示意说明图。
图13是表示变形例的药剂排出部120的局部省略剖视侧视图。
具体实施方式
以下，关于本发明的药剂注入装置，列举优选的实施方式，边参照附图边进行说明。
图1是表示本发明的第一实施方式的药剂注入装置10的结构的立体图，图2是图1所示的药剂注入装置10的局部剖视侧视图。本实施方式的药剂注入装置10具有连结在细长的柔性管12的前端侧的药剂排出部14和连结在柔性管12的基端侧的压力发生部16，该药剂注入装置10是用于实现如下功能的器具：通过由压力发生部16的压力发生室18经由规定的液体19而发生的压力，从药剂排出部14排出规定的药剂(充填材料、注入材料)，并向所希望的被注入空间注入，例如，在经皮的椎体形成术中，该药剂注入装置10用于将骨接合剂向骨内注入。作为所述药剂，例如，能够使用磷酸钙类骨接合剂(CPC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)类骨接合剂等的骨接合剂，而且，还能够使用由磷酸钙类陶瓷、氧化铝陶瓷，二氧化锆陶瓷及钛等的无机材料构成的颗粒等。
此外，在图1及图2中，将柔性管12的药剂排出部14侧称为“前端”侧，将柔性管12的压力发生部16侧称为“基端(后端)”侧，在其他的各图中也同样。
药剂排出部14具有：在前端设有排出口(药剂排出口)20的筒体(筒部)24；以及能够在该筒体24内以液密的方式滑动的浮动垫圈(副垫圈)26，通过浮动垫圈26，筒体24内在轴线方向上被分隔成前端侧的作用室28和在作为基端侧即液体19的流入侧的动作室30。排出口20为鲁尔接头(luer connector)，在将药剂注入骨内时能够连结未图示的骨接合剂用的针等。
作用室28形成在排出口20与浮动垫圈26之间，由此能够贮留所述药剂，伴随浮动垫圈26向前端方向的推动而将药剂向排出口20供给。
动作室30通过形成在筒体24的基端侧的液体19的流入口31而与柔性管12连通。由此，通过压力发生部16的压力发生室18经由所述液体19而发生的压力经由柔性管12向动作室30作用，使浮动垫圈26推进移动。也就是说，充满了动作室30、柔性管12及压力发生室18的内部的液体19从压力发生室18经由柔性管12从流入口31流入动作室30，由此，使浮动垫圈26推进移动。因此，为了使由压力发生室18发生的压力尽可能没有损失地成为使浮动垫圈26推进移动的动力，液体19为非压缩性流体(例如，水)，并尽可能排除压缩率高的空气等的气体成分。
压力发生部16具有：在前端连结有柔性管12的加压部筒部34；在加压部筒部34内液密地滑动由此规定压力发生室18的容积的中空垫圈(主垫圈)36；双层管构造的第一推动件(第一柱塞)38，在其前端侧固定有中空垫圈36；设有杆部40a的第二推动件(第二柱塞)40，该杆部40a相对于滑动孔39(参照图3及图4)液密地滑动，该滑动孔39在第一推动件38内从基端侧向前端侧穿插、并沿中空垫圈36的滑动方向贯穿形成。加压部筒部34和第一推动件38能够通过卡合机构42(参照图3及图4)适当地变更轴线方向上的连结位置，该卡合机构42在其轴线方向上每隔规定节距、相互能够固定及解除固定，详细情况后述。
加压部筒部34具有：筒状部44，在该筒状部44的前端的液体19的流出口43上连结有柔性管12，并且从形成在基端的开口端44a插入中空垫圈36从而在该筒状部44的内部形成压力发生室18；平板状的一对翼部(第一操作部件)46、46，从筒状部44的外周面向外径方向突出并稍向前端侧弯曲。
筒状部44具有：在轴线方向上与大致中央相比形成在前端侧的、由圆锥台形状构成的锥形部位44b；外径及内径大致均匀地形成、在其基端形成有开口端44a的圆筒部位44c。圆筒部位44c的内径被设定为例如4～16mm左右，中空垫圈36沿轴线方向在该圆筒部位44c的内周面液密地滑动。该情况下，圆筒部位44c的内径可以与药剂排出部14的筒体24的内径相同或不同，但形成在筒状部44内的压力发生室18的容积被设定为药剂排出部14的作用室28内的容积以上的大小。
如图3及图5所示，在筒状部44(圆筒部位44c)的基端侧外周面上，形成有一对第一肋48、48，该第一肋48、48由使其一部分向外径方向扩径、突出的形状构成。第一肋48是在筒状部44的轴线方向上薄的板状部件，以节距P1沿轴线方向设置多片(本实施方式的情况下为六片)，所述节距P1空出与其板厚大致相同或稍宽的间隔。
中空垫圈36由例如橡胶或硅树脂等的弹性部件形成，如图3所示，具有基端侧的小径的安装部50、和比安装部50大径的密封部52。在密封部52的外周面上，设有沿轴线方向并列多个并扩径的密封环部52a。密封环部52a(密封部52)的外径与筒状部44(圆筒部位44c)的内径大致相同或稍大。由此，密封环部52a(密封部52)作为相对于筒状部44的内周面以能够滑动的方式紧密贴合的液密的唇形密封部发挥作用。
而且，中空垫圈36上，沿轴线方向贯穿形成有供第二推动件40的杆部40a以能够滑动的方式贯穿的滑动孔39。在滑动孔39的内周面上，设有在轴线方向上并列多个且缩径的密封环部39a。密封环部39a(滑动孔39)的内径与第二推动件40的杆部40a的外径大致相同或稍小。由此，密封环部39a(滑动孔39)作为相对于杆部40a以能够滑动的方式紧密贴合的液密的唇形密封部而发挥作用。
如图2～图4所示，第一推动件38具有：通过在前端固定有中空垫圈36而向筒状部44(压力发生室18)内插入的第一筒状部56；在该第一筒状部56的外径方向上隔开规定间隔并同轴地设置由此形成双层管构造的第二筒状部58，这些第一筒状部56和第二筒状部58之间的间隙作为供所述筒状部44(圆筒部位44c)穿插的筒状空间60发挥作用。
如图1及图2所示，在第二筒状部58的外周面上形成有：沿轴线方向并列地向外径方向突出、且向前端侧弯曲的平板状的一对勾指部62、62；从勾指部62的大致180°的相反侧向外径方向突出的平板状的矩形环状的勾指环64(参照图1及图2)。勾指部62及勾指环64，是在使加压部筒部34和第一推动件38相互接近地拉近时，与加压部筒部34的翼部46一起供操作者勾挂手指的部位。
如图3及图4所示，第一筒状部56具有：供中空垫圈36的安装部50的基端扩径部嵌插固定的前端的安装孔66；在基端侧开口的导向孔68。
导向孔68从第一筒状部56的基端向前端的安装孔66沿轴线方向贯穿，由此，具有使第二推动件40的杆部40a向中空垫圈36的滑动孔39穿插、并对其轴线方向上的滑动进行导向的功能。如图6所示，导向孔68是使截面大致十字状的孔部的中心部沿轴线方向形成为圆形的形状，以能够在以90°凹口配置且沿轴线方向延伸的四根截面大致梯形的部件的相对的内周面上滑动的方式对杆部40a进行导向。这样，导向孔68由于通过四点支承对杆部40a进行导向，所以，能够沿轴线方向稳定地进行导向，而且，能够适当地降低其与杆部40a之间的滑动阻力。当然，也可以将导向孔68构成为单纯的圆形，使杆部40a在其整个周面上滑动。
如图3及图4所示，第二筒状部58构成为，其基端与第一筒状部56的基端外周面连结并被封闭，且能够将加压部筒部34的筒状部44从开口的前端侧向筒状空间60内插入。因此，第二筒状部58的内径被设定为与筒状部44的最大外径(一对第一肋48、48的外径)大致相同或稍大。
如图3所示，从第二筒状部58的前端到第一筒状部56的前端的轴线方向的长度L1与中空垫圈36的安装部50的沿轴线方向的长度L2大致相同，因此，如图4所示，固定在安装孔66中的中空垫圈36，其前端面与第二筒状部58的前端面大致共面。
如图3及图6所示，在第二筒状部58上形成有一对肋组(第二肋)70、72，其由使第二筒状部58的内周面的一部分沿内径方向缩径并突出的形状构成，能够与加压部筒部34的第一肋48卡合。肋组70、72是沿第二筒状部58的轴线方向上薄的板状部件，以隔开与其板厚大致相同或稍宽的间隔的节距P 1在第二筒状部58的轴线方向范围内设置多个。也就是说，肋组70、72以与第一肋48相同的节距P 1在轴线方向上并列，其设置个数比第一肋48多，以在使筒状部44最大限度地插入到筒状空间60内的状态下也能够相互卡合的方式在筒状空间60的轴线方向范围内设置。
如图3及图6所示，各肋组70、72具有分别沿其周向并列的第一小肋70a、72a及第二小肋70b、72b。第一小肋70a、72a及第二小肋70b、72b，其周向上的长度(宽度)CL2形成为第一肋48的周向上的长度CL 1(参照图5)的一半左右，构成各肋组70、72的部件彼此(例如第一小肋70a和第二小肋70b)经由微小的间隙而并列。另外，肋组70和肋组72之间的周向上的间隙CL3设定得比第一肋48的长度CL1稍大，由此，第一肋48能够将肋组70、72之间作为肋通路74而沿轴线方向通过。
因此，在将加压部筒部34的筒状部44插入到第一推动件38的筒状空间60中的状态下(参照图4)，如图7A所示，调整加压部筒部34的旋转方向从而在肋通路74中将其设定在第一肋48所对应的位置上，由此，能够使筒状部44沿筒状空间60的轴线方向顺畅地移动，如图2中的虚线所示，能够使中空垫圈36在压力发生室18内滑动。另一方面，如图7B所示，使加压部筒部34逆时针(或顺时针)旋转大致90°，从而使各第一肋48与各肋组70、72对应，并使其在沿轴线方向并列的肋组70间及肋组72间卡合，由此，加压部筒部34和第一推动件38的沿轴线方向上的位置被固定。
这样，第一肋48、肋组70、72(第一小肋70a、72a及第二小肋70b、72b)作为卡合机构42发挥作用，以使加压部筒部34和第一推动件38在其轴线方向上每间隔规定节距P1而相互固定及解除固定，并能够改变其轴线方向上的固定位置的方式构成。
从图3及图6可知，在沿第二筒状部58的轴线方向并列的各第一小肋70a、72a及各第二小肋70b、72b的沿该轴线方向的间隙部，设有将第二筒状部58的内外表面连通的孔部73。这些第一小肋70a、72a及各第二小肋70b、72b，例如，在通过注射成形对第一推动件38(第二筒状部58)进行成型时，能够通过设在左右的分割铸型上的突起作为对导向孔68进行成型的金属模(中央销)的构造的金属模容易地制造，通过所述突起形成孔部73。
如图1～图4所示，第二推动件40具有：细长且细径的杆部40a；作为将该杆部40a向加压部筒部34的压力发生室18内推入时的操作部的推入部40b。杆部40a的外径被设定在例如2～6mm左右。
如图3及图4所示，在杆部40a的前端设有以凸缘状扩径的前端头部40c，该前端头部40c勾挂在中空垫圈36的滑动孔39的前端侧开口部上，由此防止杆部40a从中空垫圈36拔脱。此外，若中空垫圈36如上所述由橡胶等的弹性部件形成，则在组装时，能够使直径比滑动孔39(密封环部39a)稍大的前端头部40c容易地穿插到滑动孔54内。
这样的药剂排出部14以及压力发生部16中，筒体24以及第一推动件38、第二推动件40等可以由例如聚丙烯、聚乙烯、环状聚烯烃、聚甲基戊烯1等的聚烯烃、聚酯、尼龙、聚碳酸酯、聚醚砜等的树脂性材料、以及不锈钢等的金属性材料形成，浮动垫圈26以及中空垫圈36可以由例如烯烃类弹性体、以及硅树脂橡胶、丁基橡胶、氟橡胶等的加硫橡胶、还有在这些材料上涂层了氟树脂后的材料等形成。柔性管12若是在比较柔软的聚烯烃的管壁内或外表面上将凯芙拉尔(Kevlar)、尼龙、聚苯硫醚或不锈钢等的线卷绕成网或线圈状的结构，则从耐压方面考虑为优选，但还可以为仅在内表面配置具有耐水性的聚丙烯或氟树脂的多层管。
这些各零件能够通过通常的注射成型、挤出成型、冲压成型等制造。各零件的连接可以通过粘结剂或热粘结进行，各筒部和管的连接，可以采用基于铆接工具或螺栓嵌合的连接等一般的方法。
下面，对如上述这样构成的第一实施方式的药剂注入装置10的动作及作用进行说明。
例如，在经皮的椎体形成术中，在使用药剂注入装置10的情况下，预先在药剂排出部14的作用室28内填充规定量(例如，5ml)的药剂(CPC或PMMA等的骨接合剂)。该充填例如可以通过以下方法进行：将第一推动件38相对于第二推动件40推入，在将中空垫圈36最大程度地推入到压力发生室18内的状态下，将排出口20或连结在排出口20上的未图示的前端管插入到填充有作为药剂的骨接合剂的容器中，并通过拉拽第一推动件38将其吸入到作用室28内的方法，或是将未图示的筒部连结在排出口20上、对该筒部加压从而将药剂填充到作用室28内的方法。接下来，将未图示的排出杆部(骨接合剂用的针)等安装在药剂排出部14的排出口20上，并在X射线透视下进行药剂的充填。
图8中表示了基于药剂注入装置10进行的与药剂排出相关的操作顺序。
在将作用室28内的药剂从排出口20排出时，首先，通过卡合机构42的第一肋48和肋组70、72，将加压部筒部34和第一推动件38在与药剂的注入量(例如，5ml)相应的适当的初始位置上相互固定(步骤S1)。然后，从将第二推动件40向基端侧最大限度拉拽的状态(图2参照)，通过手掌等将推入部40b向前端方向推入，从而使杆部40a推进移动，如图4中的双点划线所示，将前端头部40c推入到压力发生室18内(步骤S2)。即，加压部筒部34和第一推动件38在轴线方向上相互固定，中空垫圈36也固定在第一推动件38上，所以，杆部40a边在中空垫圈36的滑动孔39中滑动边向压力发生室18内被推入。
由此，在压力发生室18内产生压力，该压力与杆部40a向压力发生室18内的推进部分的液体19的排除容积相对应，并且，该压力使充满压力发生室18及柔性管12内的由非压缩性流体(例如，水)构成的液体19从流入口31向动作室30内流入，由此，浮动垫圈26从动作室30侧向作用室28侧被推压。此时，所述液体19实质上没有被压缩，而且，由于第二推动件40的杆部40a的外径(例如，5mm)为细径，所以，即使通过人手进行推入，也能够容易地在压力发生室18内产生100气压(约100MPa)以上的高压。因此，在压力发生室18内发生的高压不被液体19吸收而直接地作用在浮动垫圈26上，也就是说，浮动垫圈26推进移动与杆部40a的排除容积相当的量，通过高压力从排出口20可靠地排出与所述排除容积的量相对应的适量(例如，1ml)的药剂。换言之，通过将所述液体19封入到动作室30等中，由此，该液体19作为大致机械式地与杆部40a和浮动垫圈26连结的活塞杆部发挥作用，由第二推动件40产生的推入压力直接地作用于药剂的排出。
接下来，通过操作翼部46，相对于第一推动件38转动操作加压部筒部34，解除构成卡合机构42的第一肋48和肋组70、72的卡合状态(参照图7A)，使第一肋48经由肋通路74而移动。由此，使加压部筒部34和第一推动件38之间相互接近例如第一肋48、肋组70、72的节距P1的一个节距的量或几个节距的量，也就是第二推动件40的排除容积的量(步骤S3)。
这样，由于中空垫圈36(第一筒状部56)向压力发生室18内推进移动，所以，在该压力发生室18内液体19被推压而产生某种程度的压力，但中空垫圈36的直径(例如，12mm)与杆部40a的直径(例如，5mm)相比相当大，也就是说，通过人手难以产生杆部40a那么高的高压，所以，浮动垫圈26也不推进移动，结果是，从压力发生室18的液体19对第二推动件40的杆部40a在使其回到原来的位置的方向上作用有力，第二推动件后退与步骤S2中的推入量对应的容量的量，直到前端头部40c与中空垫圈36的滑动孔39的开口端抵接。因此，成为通过第二推动件40及中空垫圈36的推进移动而发生的全部压力被释放的状态。也就是说，第二推动件40的排除容积量的发生压力被用于药剂的排出，由此能够以高压排出适量(例如，1ml)药剂，而且，排出后只要停止推动第二推动件40就能够可靠地释放系统内的压力。
因此，通过以卡合机构42再次固定加压部筒部34和第一推动件38(步骤S4)，由此，中空垫圈36向压力发生室18侧推进移动与卡合机构42的规定节距相当的量(第二推动件40的排除容积的量)，浮动垫圈26也推进移动中空垫圈36的与第二推动件40的排除容积对应的量，除此以外，成为与图2所示的注入开始前的初始状态大致相同的状态。
因此，在步骤S5中，重复进行上述的步骤S1～S4的动作(步骤S5的NO)，直到对骨内注入所需要的充分量的药剂，在需要的充分量的药剂的注入完成后(步骤S5的YES)，将药剂排出部14的排出口20向体外取出，由此，能够容易地进行经皮的椎体形成术。
该情况下，在本实施方式的药剂注入装置10中，能够以规定的高压在每一次排出工序(步骤S1～S4)中可靠地排出定量(例如，1ml)的药剂，而且，在该工序与下一个排出工序之间，药剂注入装置10的系统内的压力被释放。换言之，药剂注入装置10作为具有第二推动件40及中空垫圈36的两阶段活塞式的注入装置而构成，由此，在推入第二推动件40后，使手离开的瞬间，系统内的压力被释放，之后，即使在使中空垫圈36推进移动的情况下也不会产生压力。
因此，能够可靠地防止例如100气压左右的高压的状态总是作用在柔性管12以及浮动垫圈26等上的情况，能够防止操作待机时等的不当的药剂排出等以及与柔性管12等的连接部处的负荷。另外，例如，无论当初是否预定要将5ml(进行五次1ml的排出工序)的药剂注入到骨内，即使在需要向骨内注入4ml就充分的情况下，在结束了第四次的排出工序的时刻，由于在该药剂注入装置10内的液体19中不产生压力，所以，能够在药剂不会从排出口20误排出的情况下将药剂排出部14从患者身上取出。
加压部筒部34和第一推动件38，通过使其相互旋转并沿轴线方向错开的简单的操作，能够按第一肋48及肋组70、72的每个节距P1容易地对其相互沿轴线方向的连结位置进行调整，而且，在该调整时，第二推动件40可靠地向初始位置返回。因此，在通过第二推动件40进行了药剂的排出后，能够将加压部筒部34、第一推动件38及第二推动件40设定在与下一次的排出工序对应的位置(初始位置)上。
在药剂注入装置10中，在压力发生部16中滑动的垫圈可以仅为中空垫圈36一个即可，加压部筒部34和第一推动件38的卡合机构42也为仅设置肋的结构。而且，第二推动件40仅通过在第一推动件38内穿插并推入就能够产生压力，药剂的排出后，仅通过使加压部筒部34和第一推动件38移动就能够使第二推动件40回到初始位置。这样，药剂注入装置10的构造简单且成本低，并且，以注入操作简便的方式构成。
此外，作为排出后的中空垫圈36的移动量的基准的所述节距P1，需要设定为能够吸收由第二推动件40产生的最大排除容积的量，换言之，需要使中空垫圈36推进移动与由第二推动件40产生的排除容积相当的量，并能够固定加压部筒部34和第一推动件38。因此，中空垫圈36的节距P1的一个节距的量的排除容积V1相对于在固定有加压部筒部34和第一推动件38的状态下通过第二推动件40能够推入的最大的排除容积V2被设定为1倍以内，优选为0.2～1倍(V1＝0.2V2～V2)左右。由此，在推入第二推动件40后，能够可靠地使加压部筒部34和第一推动件38至少接近一个节距的量以上。
另外，在将药剂注入装置10用于以某程度的低压就能够注入的药剂或被注入空间的情况下，将加压部筒部34和第一推动件38设定为第一肋48与肋通路74对应的状态，在该状态下，使加压部筒部34和第一推动件38相互拉近。这样，与基于第二推动件40进行的一点点少量并以高压进行的注入相比，基于中空垫圈36一次注入多量(参照图2中的虚线)成为可能。也就是说，在药剂注入装置10中，为基于第一推动件38(中空垫圈36)及第二推动件40的两阶段活塞(两阶段柱塞)构造，其中，只要仅使用一侧的活塞即中空垫圈36，而将另一侧的活塞即第二推动件40固定在原来的初始位置，就能够与通常的圆筒等大致相同地用于多量且低压的药剂排出，通用性高。这样的与通常的圆筒等大致相同的使用方法，如上述那样，在从排出口20将规定的药剂向作用室28内充填(吸引)时也能够有效地使用。
在药剂注入装置10中，设置加压部筒部34的翼部46、第一推动件38的勾指部62及勾指环64，由此，能够通过单手(或双手)握持两者而容易地对加压部筒部34和第一推动件38进行旋转或拉近，操作性高。另外，在药剂注入装置10中，将加压部筒部34向第一推动件38插入到最大限度，并将第二推动件40推入到最大限度，由此，能够紧凑地收纳。
药剂排出部14由于经由细长的柔性管12与操作侧即压力发生部16连接，所以，能够在从接近X射线管的药剂排出部14离开的位置上进行注入操作。因此，柔性管的长度只要为例如5cm以上，就能够降低骨接合剂注入时操作者暴露于X射线的程度，优选为15cm以上50cm以下。此外，根据药剂注入装置10的使用条件等，还能够省略柔性管12，并将药剂排出部14直接或一体地设在加压部筒部34的前端。
图9是将构成本发明的第二实施方式的药剂注入装置100的压力发生部102的主要部分放大了的分解侧视剖视图。在本第二实施方式的药剂注入装置100中，对于与上述的第一实施方式的药剂注入装置10的要素相同或同样的要素，作为发挥相同或同样的作用以及效果的部件而标注相同的参照标记，省略详细的说明。
药剂注入装置100具有对上述的药剂注入装置10的压力发生部16的结构进行了改变的压力发生部102。如图9所示，压力发生部102中，除了代替卡合机构42而具有由第一肋104、肋组106、108构成的卡合机构110这一点以外，基本上与图3等所示的压力发生部16相同。
如图9所示，第一肋104，在其周向(长度方向)的两端部，形成有在筒状部44的轴线方向上朝向基端侧成为窄幅的倾斜面(第一倾斜面)112，这一点与图3等所示的第一肋48不同。
肋组106、108与图3等所示的肋组70、72同样地，具有在各周向上并列的第一小肋106a、108a及第二小肋106b、108b，但构成各肋组106(108)的第一小肋106a及第二小肋106b(第一小肋108a及第二小肋108b)在第二筒状部58的轴线方向上的位置错开这一点与所述肋组70(72)不同。
即，在第二筒状部58的轴线方向上，第一小肋106a彼此及第一小肋108a彼此(第二小肋106b彼此及第二小肋108b彼此也同样)，以与第一肋104以及所述肋组70等相同的节距P1配列，但第一小肋106a及第二小肋106b(第一小肋108a及第二小肋108b也同样)以节距P1的一半节距即节距P2错开。换言之，在肋组106、108中，相互相对的第一小肋106a及第一小肋108a(第二小肋106b及第二小肋108b)在第二筒状部58的轴线方向上的相位为同一相位，在周向上相邻的第一小肋106a及第二小肋106b(第一小肋108a及第二小肋108b)在所述轴线方向上的相位则错开一半节距的量。
在面对这样的肋组106(108)的肋通路74的端部，也就是说在面对第一小肋106a、108a及第二小肋106b、108b的肋通路74的一侧的端部上，形成有在第二筒状部58的轴线方向上朝向前端侧成为窄幅的倾斜面(第二倾斜面)114。倾斜面114是能够边与第一肋104的倾斜面112相互滑动边容易地越过的形状。
因此，在本实施方式的药剂注入装置100中，例如，在将第二推动件40推入到压力发生室18内，并从排出口20排出药剂后，在使加压部筒部34和第一推动件38接近并在压力发生室18内使中空垫圈36推进移动时，使加压部筒部34和第一推动件38以相互螺合的方式向逆向旋转。这样，第一肋104从与第一小肋106a、108a卡合的状态向与肋通路74对应的状态、进而向与第二小肋106b、108b卡合的状态被依次切换，而且，能够使加压部筒部34和第一推动件38以所述节距P2接近。
因此，接下来，参照图10～图12，更具体地说明构成药剂注入装置100的卡合机构110所进行的加压部筒部34和第一推动件38之间的卡合动作及移动动作。
图10表示加压部筒部34插入到第一推动件38的筒状空间60内的状态下的、沿图9中的X-X线的位置处的剖视图。在图10～图12中，为了说明方便，将供加压部筒部34插入的第一推动件38的筒状空间60沿周向分割成八份并标注角度θ1～角度θ8。即，在图10～图12中，将第二筒状部58在旋转方向上固定地进行图示，例如，在角度θ1～θ2之间配置有第一小肋106a，在角度θ2～θ3之间配置有第二小肋106b，在角度θ3～θ5之间(θ7～θ1之间)配置有肋通路74。
首先，如图10所示，从第一肋104位于与肋通路74对应的位置(图12的位置(1))的状态，如图11A所示，使第一肋104(加压部筒部34)逆时针旋转。这样，各第一肋104的各倾斜面112、112分别越过各肋组106、108的第一小肋106a、108a的倾斜面114、114后，与位于第二小肋106b、108b的肋组106、108的内侧的没有倾斜面114的止挡端部116抵接，加压部筒部34的进一步的旋转停止。其结果为，第一肋104从图12中的位置(1)移动到位置(2)后停止，并且，加压部筒部34和第一推动件38接近与节距P2相当的量并相互卡合，在轴线方向上被固定。也就是说，各第一肋104分别配置在角度θ4～θ6之间及θ8～θ2之间，第一肋104与第一小肋106a、108a卡合。
接下来，从这样第一肋48位于图12中的位置(2)的状态，如图11B所示，使第一肋104(加压部筒部34)顺时针旋转。这样，各第一肋104的各倾斜面112、112分别越过各肋组106、108的第二小肋106b、108b的倾斜面114、114后，与第一小肋106a、108a的止挡端部116抵接，加压部筒部34的进一步的旋转停止。其结果为，第一肋104从图12中的位置(2)移动到位置(3)后停止，且加压部筒部34和第一推动件38接近与节距P2相当的量并相互卡合，在轴线方向上被固定。也就是说，各第一肋104分别配置在角度θ2～θ4之间及θ6～θ8之间，第一肋104与第二小肋106b、108b卡合。
接下来，当从第一肋48位于图12中的位置(3)的状态再次使第一肋104逆时针旋转的情况下，第一肋104再次被设定在图11A所示的位置(图12中的位置(4))上并与第一小肋106a、108a卡合，以后，通过使加压部筒部34和第一推动件38相互以顺时针、逆时针交替地旋转，能够使加压部筒部34和第一推动件38在轴线方向上逐渐接近并固定。
如以上所述，通过本实施方式的药剂注入装置100，除了上述第一实施方式的药剂注入装置10的作用效果以外，还能够通过使加压部筒部34和第一推动件38每间隔大致180°以顺时针、逆时针交替地旋转(螺合)，而每次使加压部筒部34和第一推动件38接近与节距P1的一半节距相当的量即节距P2并固定。因此，无需考虑第一肋104和肋组106、108的位置关系，仅通过手指的感觉进行操作就能够容易且可靠地拉近加压部筒部34和第一推动件38，能够使中空垫圈36在压力发生室18内推进移动。
当然，关于药剂注入装置100，还能够采用以下使用方法：设定使第一肋104与肋通路74对应的状态，在该状态下，使加压部筒部34和第一推动件38相互拉近，由此，能够与通常的筒部等同样地一次性地排出药剂。
本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的情况下，当然能够采用各种结构以及工序。
例如，第一肋48、104以及第二肋即肋组70、72；106、108沿周向可以设置两对以上，另外，还可以在周向上不设置一对而仅设置一个或三个以上。
第一肋48、104或肋组70、72；106、108在筒状部44的轴线方向上可以使各方仅为一个，但考虑到加压部筒部34和第一推动件38的卡合强度以及卡合时的稳定性等，优选两者都设置多个。
另外，药剂排出部14的结构可以为图1等所示的结构以外的结构，只要是能够通过来自压力发生部16的压力作用从药剂排出口适当地排出药剂的结构即可，例如，能够为图13所示的结构。
图13是表示变形例的药剂排出部120的局部省略剖视侧视图。如图13所示，药剂排出部120与图1及图2所示的药剂排出部14相比，代替筒体24而具有第一筒体122及第二筒体124。
第一筒体(筒体)122，在其基端的液体19的流入口31上连结有柔性管12的前端，并且，形成动作室30的垫圈(副垫圈)126的前端侧连结在杆部128上。杆部128位于作用室127内，由与第二推动件40等相同的材料形成为硬质，通过垫圈126和嵌入(insert)成形等而被连结。
第二筒体(药剂容器)124，将排出口20设在前端，且在排出口20和盖罩兼用垫圈130之间形成贮留药剂(骨接合剂)的药剂室129。第二筒体124的基端相对于第一筒体122前端的裙座部(药剂容器连接部)132以能够装拆的方式构成，也就是说，第二筒体124中，盖罩兼用垫圈130发挥盖罩的作用，第二筒体124发挥能够相对于第一筒体122更换的药剂容器(药剂盒)的作用。盖罩兼用垫圈130具有在基端侧开口的安装孔130a，在将第二筒体124连结到第一筒体122上时，杆部128的前端插入到安装孔130a中，盖罩兼用垫圈130连结在该杆部128上。
对于这样的药剂排出部120也进行与药剂排出部14大致相同的动作，若来自压力发生部16的压力作用在第一筒体122的动作室30上，则连结有垫圈126的杆部128推进移动，连结在杆部128上的盖罩兼用垫圈130在第二筒体124内推进移动，由此，能够将药剂室129内的药剂从排出口20排出。也就是说，作为与药剂排出相关的副垫圈发挥作用的垫圈126及盖罩兼用垫圈130通过杆部128被连结，由此，作为能够进入到连接在药剂室129侧的第二筒体124内的柱塞而一体地发挥作用，由此，通过从压力发生部16侧经由液体19而作用的压力能够排出药剂。通过使用这样的药剂排出部120，能够容易地更换、使用与排出的药剂种类以及被注入空间的容积相适的种类以及容量的药剂容器，能够进一步提高该药剂注入装置10(100)的通用性以及便利性。

Claims (12)

1.一种药剂注入装置，具有：
药剂排出部(14、120)，在筒体(24、122)的基端侧具有流体(19)的流入口(31)，通过能够液密地滑动的副垫圈(26、126)将所述筒体(24、122)内分隔成所述流体(19)的流入侧的动作室(30)和前端侧的作用室(28、127)；
压力发生部(16)，具有经由所述流体(19)产生作用于所述动作室(30)的压力的压力发生室(18)，通过所述压力使所述副垫圈(26、126)推进移动从而使药剂排出，
其特征在于：
所述压力发生部(16)具有：
加压部筒部(34)，在其内部设有所述压力发生室(18)；
第一推动件(38)，其设有主垫圈(36)，该主垫圈(36)通过在所述加压部筒部(34)内液密地滑动而规定所述压力发生室(18)的容积；
第二推动件(40)，在所述第一推动件(38)内穿插，且能够在贯穿形成于所述主垫圈(36)的滑动方向上的滑动孔(39)中液密地滑动，前端头部(40c)被推入所述压力发生室(18)内，由此在该压力发生室(18)内产生所述压力，
所述加压部筒部(34)及所述第一推动件(38)经由卡合机构(42、110)而连结，所述卡合机构(42、110)在其轴线方向上每隔规定节距相互能够固定及解除固定。
2.如权利要求1所述的药剂注入装置，其特征在于：
从所述动作室(30)到所述压力发生室(18)充满了非压缩性流体(19)，该非压缩性流体(19)实质上不会因通过所述压力发生部(16)发生的压力而被压缩。
3.如权利要求1或2所述的药剂注入装置，其特征在于：
所述加压部筒部(34)在前端侧与所述动作室(30)连通，且在基端侧具有筒状部(44)，该筒状部(44)上形成有供所述主垫圈(36)插入的开口端(44a)，
所述第一推动件(38)具有：第一筒状部(56)，其在前端侧固定有所述主垫圈(36)且能够穿插于所述筒状部(44)；第二筒状部(58)，其在该第一筒状部(56)的外径方向上隔开规定间隔地同轴地设置，由此在其与该第一筒状部(56)之间形成能够供所述筒状部(44)穿插的筒状空间(60)。
4.如权利要求3所述的药剂注入装置，其特征在于：
所述卡合机构(42、110)具有：
第一肋(48、104)，其设在所述加压部筒部(34)的所述筒状部(44)的外周面上，并从该外周面的周向的一部分向外径方向突出；
第二肋(70、72；106、108)，其在所述第一推动件(38)的所述第二筒状部(58)的内周面上沿该第二筒状部(58)的轴线方向具有规定节距地设置有多个，通过从所述内周面的周向的一部分向所述筒状空间(60)突出而沿所述第二筒状部(58)的轴线方向能够每隔所述规定节距与所述第一肋(48、104)卡合，
在所述筒状空间(60)内形成有肋通路(74)，所述肋通路(74)能够使所述第一肋(48、104)朝向所述第二筒状部(58)的轴线方向通过所述第二肋(70、72；106、108)的侧方。
5.如权利要求4所述的药剂注入装置，其特征在于：
所述第一肋(48、104)是使所述筒状部(44)的外周面的一部分向外径方向扩径而成的板状部件，且在所述筒状部(44)的直径方向上相对地至少设置一对，
所述第二肋(70、72；106、108)是使所述第二筒状部(58)的内周面的一部分向内径方向缩径的板状部件，且在所述第二筒状部(58)的直径方向上相对地至少设置一对，
所述肋通路(74)形成在所述相对的所述第二肋(70、72；106、108)之间。
6.如权利要求5所述的药剂注入装置，其特征在于：
所述第二肋(106、108)中，使比所述第一肋(104)的周向长度短地形成的第一小肋(106a、108a)及第二小肋(106b、108b)沿所述第二筒状部(58)的内周面的周向并列的肋组(106、108)在所述第二筒状部(58)的直径方向上相对地设置一对，
在所述相对的肋组(106、108)之间，所述第一小肋(106a、108a)彼此及所述第二小肋(106b、108b)彼此分别相对地配置，
在所述第二筒状部(58)的轴线方向上，在所述第一小肋(106a、108a)彼此之间及所述第二小肋(106b、108b)彼此之间分别设定有能够供所述第一肋(104)卡合的所述规定节距，所述第一小肋(106a、108a)和所述第二小肋(106b、108b)之间以所述规定节距的一半节距设定。
7.如权利要求6所述的药剂注入装置，其特征在于：
在所述筒状部(44)的周向上的所述第一肋(104)的两端部上，形成有在所述筒状部(44)的轴线方向上朝向基端侧成为窄幅的第一倾斜面(112)，
在构成所述肋组(106、108)的所述第一小肋(106a、108a)及所述第二小肋(106b、108b)的面对所述肋通路(74)的端部上，分别形成有第二倾斜面(114)，所述第二倾斜面(114)在所述第二筒状部(58)的轴线方向上朝向前端侧成为窄幅，且所述第一倾斜面(112)能够滑动并越过所述第二倾斜面(114)。
8.如权利要求4所述的药剂注入装置，其特征在于：
所述第一肋(48、104)在所述第二筒状部(58)的轴线方向上具有规定节距地设置多个，各第一肋(48、104)能够同时卡合在各第二肋(70、72；106、108)上。
9.如权利要求1所述的药剂注入装置，其特征在于：
在所述筒体(24)的作用室(28)中具有药剂排出口(20)。
10.如权利要求1所述的药剂注入装置，其特征在于：
在所述筒体(122)的前端部具有药剂容器连接部(132)，所述副垫圈(126)具有柱塞(128、130)，所述柱塞(128、130)能够进入到连接在所述作用室(127)侧的药剂容器(124)内。
11.如权利要求2所述的药剂注入装置，其特征在于：
具有将所述药剂排出部(14)的所述动作室(30)和所述压力发生部(16)的所述压力发生室(18)连通的挠性管(12)，
所述动作室(30)、所述压力发生室(18)及所述挠性管(12)的内部被所述非压缩性流体(19)充满。
12.如权利要求1所述的药剂注入装置，其特征在于：
所述药剂为被注入到骨内的骨接合剂。
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