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Deutschsprachige Übersetzung
der Beschreibung der Europäischen
Patentanmeldung Nr. 02 716 384.9-2310 des Europäischen Patents Nr. 1 353 716
Deutsches Aktenzeichen Nr. 602 04 658.0-08
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Technisches Gebiet:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Flüssigkeitsinjektionsnadel und
eine Flüssigkeitsinjektionsvorrichtung.
Genauer betrifft die Erfindung eine Flüssigkeitsinjektionsnadel und
eine Flüssigkeitsinjektionsvorrichtung,
die zum perkutanen Injizieren von Medikamentenlösungen für lebende Körper in lebende Körper intrakutan,
subkutan oder intramuskulär
verwendet wird.
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Stand der Technik:
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Ein
Beispiel einer bekannten Medikamenteninjektionsvorrichtung, die
zum Injizieren von Medikamentenlösungen
in lebende Körper
verwendet wird, ist in 1 gezeigt. Die Medikamenteninjektionsvorrichtung 101 hat
eine Nadel 102 zum Injizieren einer Medikamentenlösung, einen
im Wesentlichen zylindrisch geformten Hauptkörper 104 zum Enthalten
des Medikaments, und einen Kolben 105, zum Injizieren des
innerhalb des Hauptkörpers 104 enthaltenen
Medikaments. Die Nadel 102 besteht aus einer hohlen Nadel,
die einen konstanten Außendurchmesser
aufweist, deren eines Ende fest in dem Stützteil 103 befestigt
ist, und die in der Lage ist, mit dem inneren Raum des Hauptkörpers 104 zum
kommunizieren.
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Jedoch
weist die Nadel 102 einen Außendurchmesser auf, der größer als
0,3 mm und relativ dick ist. Als Ergebnis kann sich bei dem Patienten
ein Schmerz ergeben, wenn die Nadel 102 den lebenden Körper punktiert
oder eine Medikamentenlösung
in den lebenden Körper
injiziert. Unter Berücksichtung der
Größe der Nadel
kann der Gedanke mit dieser punktiert zu werden, bei dem Patienten
ebenfalls Angst hervorrufen.
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Die
Verwendung einer dünneren
Nadel, um einen Schmerz und/oder die Ängstlichkeit des Patienten
zu reduzieren, weist ihre eigenen Probleme auf. Zum Beispiel ist
es ausgesprochen schwierig, eine dünne Nadel an dem Stützteil zu
befestigen, um eine Medikamenteninjektionsvorrichtung zusammenzubauen.
Es besteht ebenfalls eine Sorge, dass eine dünne Nadel nicht in der Lage
sein kann, die Haut eines lebenden Körpers zu punktieren und wegen
ihrer mangelnden physischen Stärke
verbogen wird.
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Darüber hinaus
weist eine dünne
Nadel natürlich
einen kleinen Innendurchmesser auf, und so kann eine übermäßig große Kraft
erforderlich sein, um die Medikamentenlösung aus einem Behälter wie zum
Beispiel aus einer Phiole anzusaugen oder das Medikament in den
lebenden Körper
zu injizieren. Somit besteht ein potentielles Problem darin, dass eine
dünne Nadel
eine große
Kraft zum Ansaugen der Medikamentenlösung aus einem Behälter oder zum
Injizieren des Medikaments in den lebenden Körper erfordern kann.
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Medikamenteninjektionsvorrichtungen,
die zur perkutanen Selbstverabreichung von Insulinlösungen (Insulin
enthaltende Lösungen)
durch Diabetikerpatienten zu verwenden sind, sind auf dem Markt erhältlich.
Der dünnste
für solche
Medikamenteninjektionsvorrichtung erhältliche Durchmesser ist 0,254 mm
(31G (Gage)). „Gage" ist eine Zahl basierend
auf dem B.W.G (Birmingham Wire Gage) Standard.
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Unglücklicherweise
ist der beim Injizieren von Medikamentenlösungen der bei Verwendung einer
31G Nadel gefühlte
Widerstand im Wesentlichen groß.
Dies wegen der Tatsache, dass der Injektionswiderstand theoretisch
im umgekehrten Verhältnis zur
vierten Potenz des Nadeldurchmessers ansteigt.
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Deswegen
besteht eines Sorge, dass ein Patient mit schwacher Konstitution
wie zum eine Frau, ein Kind oder eine ältere Person im Fall einer
subkutanen Selbstverabreichung bei der Verwendung einer 31G Nadel
Probleme beim Injizieren einer Medikamentenlösung hat, da die zum Drücken des
Kolbens einer Medikamenteninjektionsvorrichtung einsetzbare Kraft
gering ist. In solch einem Fall hat der Patient keine Wahl als eine
dickere Nadel zu verwenden, zum Beispiel eine Nadel mit einem Außendurchmesser
von 0,3 mm (30G), die weniger Injektionswiderstand aber größeren Schmerz
verursacht.
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Ein
anderes Problem bei der Verwendung einer 31G Nadel ist, dass die
Insulinlösung
durch das punktierte Loch in der Haut oder von der Spitze der Nadel
aus fließen
kann. Einer der Gründe
des derartigen Problems ist folgender.
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Eine
Nadel, so dünn
wie eine 31G Nadel, erfordert eine lange Zeit um die Injektion der
Medikamentenlösung
zu vollenden, da sie einen hohen Injektionswiderstand aufweist.
Folglich kann der Patient ungeduldig werden und die Nadel aus der
Haut herausziehen, bevor die gesamte zu verabreichende Menge des
per Injektion zu liefernden Medikaments (das heißt die Insulineinheit) subkutan
verabreicht ist.
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Die
Insulineinheit ist für
jeden Diabetespatienten vorbestimmt, und es ist essenziell, bei
jeder Injektion eine exakte Menge zu verabreichen. Ein Ausfließen der
Medikamentenlösung
nach der Injektion bedeutet, dass eine Menge verabreicht wird, die
geringer als die erforderliche Menge ist, und es somit unmöglich wird,
die ausreichende Heilwirkung bereitzustellen.
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In
dem Gebiet von Zahnbehandlungen werden Medikamenteninjektionsvorrichtungen
zum Injizieren von anästhetischen
Medikamenten wie zum Beispiel Lidocain in das Zahnmark des Patienten
verwendet. Die dünnste,
auf dem Markt erhältliche
Nadel für
Medikamenteninjektionsvorrichtungen für dentale Verwendungen weist
einen Außendurchmesser
von 0,26 mm auf.
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Ein
im Wesentlichen hoher Injektionswiderstand entsteht, wenn eine Dentalnadel
mit einem Außendurchmesser
von 0,26 mm zum Injizieren von anästhetischen Medikamenten in
Dentalmark und Ähnliches
verwendet wird. Deswegen sind der Hauptkörper der Vorrichtung und der
Kolben aus Metallen hergestellt, und erfordern einen Arzt mit einem
normalen, gesunden Körper
zum Injizieren eines anästhetischen
Medikaments. Somit ist es möglich,
ein anästhetisches
Medikament sogar mit solch einer dünnen Nadel zu injizieren, falls
eine sehr große
Kraft auf den Kolben angewendet wird.
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Jedoch
ist die Vorrichtung relativ schwer und schwerig hand zu haben, da
die Vorrichtung und der Kolben aus Metall hergestellt sind. Falls
der Injektionswiderstand reduziert werden kann, können leichtere
Materialien wie zum Beispiel Kunststoffe verwendet werden, um die
Vorrichtung auszubilden und die Injektion kann mit geringerer Kraft
durchgeführt werden.
Somit ist es möglich,
eine leichtere und einfacher zu verwendende Medikamenteninjektionsvorrichtung
für Dentalverwendung
bereitzustellen.
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Wie
im Obigen ausgeführt
wurde, ist darüber hinaus
eine dickere Nadel nicht bevorzugt, da sie dazu tendiert, in den
Patienten Ängstlichkeit
zu erzeugen, obwohl sie den Injektionswiderstand reduzieren kann.
Mit anderen Worten, ist es bevorzugt, bei einer Dentalmedikamenteninjektionsvorrichtung ebenfalls
eine dünnere
Nadel zu verwenden, um Schmerz oder Ängstlichkeit des Patienten
zu reduzieren oder zu lindern.
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Die
zuvor erwähnten
Probleme werden ebenfalls in der
US
5951528 behandelt, die eine Injektionsnadel gemäß dem Oberbegriff
des Anspruch 1 offenbart.
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Somit
bestehen Probleme wie zum Beispiel die Schwierigkeit der Herstellung,
mangelnde Festigkeit und hoher Injektionswiderstand, obwohl sehr dünne Nadeln
Schmerzen des Patienten reduzieren oder lindern können. Solche
Nadeln werden somit praktisch nicht verwendet.
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Eine
Aufgabe der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, ist
es eine sehr dünne
Flüssigkeitsinjektionsnadel
bereitzustellen, und eine Flüssigkeitsinjektionsvorrichtung,
die mit solch einer Flüssigkeitsinjektionsnadel
ausgestattet ist, die in der Lage sind, einen Schmerz des Patienten
zu lindern, relativ einfach herzustellen sind, mit ausreichender Festigkeit
bereitgestellt sind, und einen geringeren Injektionswiderstand verursachen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen:
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Die
vorangehenden und zusätzliche
Merkmale und Kennzeichen der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden, die
in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungsfiguren berücksichtigt
wird, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
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1 ist
eine Seitenansicht einer bekannten Medikamenteninjektionsvorrichtung.
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2 ist
eine Seitenansicht einer Medikamenteninjektionsvorrichtung einer
Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten
Medikamenteninjektionsvorrichtung.
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4 ist
eine Seitenansicht einer Medikamenteninjektionsnadel der in 2 gezeigten
Medikamenteninjektionsvorrichtung.
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5 ist
eine Querschnittsansicht der in 4 gezeigten
Medikamenteninjektionsnadel.
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6 ist
eine ausgedehnte Querschnittsansicht einer Medikamenteninjektionsnadel
gemäß Beispiel
1, die zur Steckwiderstandsmessung verwendet wird.
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7A ist
eine Seitenansicht einer Medikamenteninjektionsnadel, die den ersten
Schleifwinkel der Medikamenteninjektionsnadel darstellt.
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7B ist
eine Ansicht einer Medikamenteninjektionsnadel, die einen zweiten
Schleifwinkel der Medikamenteninjektionsnadel darstellt.
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7C ist
eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A in 7A,
die einen Querschnittswinkel der Medikamenteninjektionsnadel darstellt.
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8 ist
ein Diagramm und zeigt die Ergebnisse der Steckwiderstandsmessung
von Beispiel 1.
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9 ist
eine schematische Darstellung eines Systems zum Messen des Fließwegwiderstands.
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10 ist
eine Querschnittsansicht zum Erläutern
eines Verfahrens zum Verbinden eines Nadelmontageteils und eines
Nadelteils gemäß dem System
zum Messen des Fließwegwiderstands.
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11 ist
ein Diagramm, das die Ergebnisse der Messung des Fließwegwiderstands
von Beispiel 1 zeigt.
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12 ist
eine Tabelle, die die Ergebnisse der Messung des Steck- und Fließwegwiderstands der
Beispiele 2-12 zeigt.
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13 ist
eine Querschnittsansicht einer Medikamenteninjektionsvorrichtung.
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14 ist
eine Querschnittsansicht einer Medikamenteninjektionsvorrichtung
gemäß einer
anderen Ausführungsform.
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Beste
Art die Erfindung auszuführen:
Mit
anfänglichem
Bezug auf 2 und 3 hat eine
Medikamenteninjektionsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform
eine Medikamenteninjektionsnadel 10 und einen Hauptkörper 4.
Die Medikamenteninjektionsnadel 10 weist ein hohles Nadelteil 2 auf, das
eine spezielle Form besitzt, und ein Stützteil 3, an dessen
einem Ende das Nadelteil 2 fest befestigt ist. Der Hauptkörper 4 ist
im Wesentlichen von zylindrischer Form und weist einen inneren Raum 41 auf, in
den ein Kolben 5 eingefügt
ist, und der dem Kolben 5 gestattet, sich in Längsrichtung
hin- und herzubewegen.
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Im
Allgemeinen wird eine Medikamentenlösung 8 aus einem Behälter wie
zum Beispiel einer Ampulle durch das Nadelteil 2 in den
Innenraum 41 gesaugt, und wird von der Spitze des Nadelteils 2 in den
lebenden Körper
injiziert, indem der Kolben 5 in dem Hauptkörper 4 geschoben
wird.
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Das
an einem Ende (das heißt
dem linken Ende in 2 und 3) angeordnete
Stützteil 3 des
Hauptkörpers 4 weist
einen Durchtritt 31 auf, der ausgebildet ist, um mit dem
Innenraum 41 des Hauptkörpers 4 in
Verbindung zu sein. Die Basis des Nadelteils 2 ist in einer
flüssigkeitsdichten
Weise an der Innenfläche
des Durchtritts 31 befestigt. Deswegen ist das Nadelteil 2 über den
Durchtritt 31 mit dem Innenraum 41 des Hauptkörpers 4 in
Verbindung.
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In
der dargestellten Ausführungsform
sind das Stützteil 3 und
der Hauptkörper 4 einstückig ausgebildet.
Jedoch ist es ebenfalls möglich,
das Stützteil 3 und
den Hauptkörper 4 getrennt
auszubilden, um das Stützteil 3 mittels
Kleben oder Schweißen
an dem Ende des Hauptkörpers 4 zu
befestigen. Es ist ebenfalls möglich,
das Stützteil 3 mittels
einem Gewinde oder einer Passung an dem Ende des Hauptkörpers 4 abnehmbar
zu montieren.
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Auf
dem anderen Ende (das hießt
in 2 und 3 das rechte Ende) des Hauptkörpers 4 ist eine Öffnung 42 bereitgestellt,
um den Kolben 5 in den Innenraum 41 einzufügen. Eine
Dichtung 6 ist an der Spitze des Kolbens 5 bereitgestellt,
der nahe in die Innenwand des Hauptkörpers 4 passt. Die
Dichtung 6 dient als Dichtfunktion, sodass die Medikamentenlösung nicht
nach rückwärts ausfließt, wenn der
Kolben 5 sich zu dem Stützteil 3 bewegt.
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Die
Medikamentenlösung 8 ist
zum Beispiel eine flüssige
Lösung,
ein Gel oder eine ein Medikament enthaltende Suspension. Die Vorrichtung
ist auf jedes Medikament anwendbar, solange es nicht ein Medikament
ist, das für
perkutane Verabreichung ungeeignet ist.
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Hauptsächlich in
dieser Kategorie enthaltene Medikamente sind antibakterielle Medikamente,
antivirale Medikamente, Impfstoffe, antineoplastische Medikamente,
immunosuppressive Medikamente, Steroide, entzündungshemmende Medikamente,
antirheumatische Medikamente, Arthritismedikamente, Antihistaminika,
Antiallergika, Medikamente gegen Diabetes, hormonelle Mittel wie
zum Beispiel Wachstumshormone, Knochencalcium metabolisierende Medikamente,
Vitamine, Blutprodukte, hämatopoetische
Medikamente, Antithrombosemedikamente, hypolipidämische Medikamente, antiarrythmische
Medikamente, gefäßerweiternde
Medikamente, Prostaglandin, calciumantagonistische Medikamente, ACE-Hemmer, β-Blocker,
Blutdruck senkende Medikamente, Diuretika, Xanthinderivate, β-Agonisten, antiasthmatische
Medikamente, Husten hemmende Medikamente, Schleimlöser, Anticholinergika,
Medikamente gegen Durchfall, verdauungsfördernde Medikamente, geschwürhemmende
Medikamente, Medikamente gegen Durchfall, hypnotische Medikamente,
sedative Medikamente, Antipyretika, Erkältungsheilmittel, antiepileptische
Medikamente, antipsychotische Medikamente, antidepressive Medikamente,
angsthemmende Medikamente, auf das Zentralnervensystem wirkende
Medikamente, parasympathische Medikamente, sympathische Medikamente,
Antiemetika, Zentralstimulantien, Medikamente gegen Parkinson, Muskelrelaxantien,
Antikonvulsiva, anästhetische
Mittel, antipruritische Medikamente, Migränemedikamente, Oligonukleotide,
genetische Medikamente, und so weiter.
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Medikamente
sind nicht wirkungsvoll oder werden weniger wirkungsvoll, wenn sie
oral verabreicht werden, zum Beispiel sind Peptide, Protein, Polysacharide,
Oligonucleotide, DNA und so weiter für diese Anwendung bevorzugter.
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Die
Injektionsmenge der Medikamentenlösung 8 pro Verabreichung
ist gleich der einzelnen Verabreichungsmenge von bekannten Injektionsmedikamenten
eingestellt, die in den meisten Fällen 1 ml oder weniger, oder
zwischen 0,01 und 2 ml beträgt.
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Die
Dichtung 6 ist aus Butylgummi, Silikongummi, Elastomer
und so weiter hergestellt und durch ein Formverfahren ausgebildet.
Das Stützteil 3, der
Hauptkörper 4 und
der Kolben 5 sind aus Kunststoffmaterialien wie zum Beispiel
Polypropylen und Polyethylen hergestellt, und in einem Formverfahren ausgebildet.
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Der
Hauptkörper 4,
das Stützteil 3 und
der Kolben 5 sind teilweise oder insgesamt aus einem durchsichtigen
Material hergestellt, sodass der Benutzer die Menge der in dem Innenraum 41 enthaltenen
Medikamentenlösung 8 optisch überprüfen kann. Die
Oberfläche
des Hauptkörpers 4 weist
eine Skala 7 auf, sodass der Benutzer die Menge der enthaltenen
oder injizierten Medikamentenlösung 8 überprüfen kann.
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Das
Nadelteil 2 weist ein Punktierteil 21 und ein
Ankerteil 22 auf, wie aus 4 und 5 ersichtlich
ist. Das Punktierteil 21 ist ein sich erstreckendes Teil,
das von dem Stützteil 3 nach
außen
vorspringt, und ist angepasst, in den lebenden Körper gesteckt zu werden. Das
Ankerteil 22 ist ein Erstreckungsteil, das sich in die
Innenseite des Stützteils 3 erstreckt und
mit dem Durchtritt 31 verbunden oder in Verbindung ist,
der wiederum mit dem Innenraum 41 des Hauptkörpers 4 in
Verbindung ist.
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Die
Spitze des Punktierteils 21 weist ein abgeschrägtes Teils 21a auf,
das eine Klingenfläche ausbildet,
die in die Haut gesteckt werden kann. Die Klingenfläche wird
durch das Abschneiden der Spitz in einem Winkel ausgebildet.
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Der
distalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils 21, das heißt der Außendurchmesser des Punktierteils 21 in
der Nähe
des abgeschrägten Teils 21a sollte
gleich oder größer als
0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,25 mm sein, bevorzugt gleich oder
größer als
0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,23 mm, noch bevorzugter gleich
oder größer als
0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,2 mm.
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Der
obere Grenzwert des distalseitigen Außendurchmessers des Punktierteils 21 ist
von dem Gesichtspunkt den Steckschmerz des Patienten zu reduzieren
kleiner als die bekannte Größe. Der
untere Grenzwert ist von dem Gesichtspunkt die gewünschte Festigkeit
zu sichern und das Erhöhen
des Fließwegwiderstands
während
der Injektion der Medikamentenlösung
zu unterdrücken
eingestellt. Der distalseitige Innendurchmesser des Punktierteils 21 ist
bevorzugt gleich oder größer als
0,05 mm und gleich oder kleiner als 0,15 mm, bevorzugt gleich oder
größer als
0,05 mm und gleich oder kleiner als 0,13 mm, bevorzugter gleich
oder größer als
0,05 mm und gleich oder kleiner als 0,10 mm.
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In
dem Vorgang einer Perkutanpunktierung mittels einer Nadel wird allgemein
eine Noziperzeption als Ergebnis der Tatsache hervorgerufen, dass
die Spitze der Nadel in den tieferen Bereich der Haut voranschreitet,
die Haut aufreißt
und eine Irritation und Beschädigung
der Nerven und Venen verursacht, was mit dem Schmerz verbunden ist.
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Jedoch
ist in dieser Ausführungsform
der distalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils 21 ausgesprochen klein gewählt. Deswegen
sind durch das abgeschrägte
Teil 21a, das die haut punktiert und den lebenden Körper zerreißt, verursachte
Irritation und Beschädigung
der Nerven und Venen minimiert. Somit verursacht das Punktierteil 21 bei
den Patienten nahezu keinen Punktierschmerz.
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Andererseits
ist der proximalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils 21 größer gewählt als der
distalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils 21. Deswegen kann eine ausreichende Festigkeit
zum Punktieren des lebenden Körpers
mit dem Punktierteil 21 sichergestellt werden. Dies hilft
zu verhindern, dass der Anwender ein unbeabsichtigtes Brechen des
Punktierteils 21 verursacht und dass das Punktierteil 21 innerhalb
des lebenden Körpers verbleibt.
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Insbesondere
ist der proximalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils 21 gleich oder größer als 0,3 mm und gleich oder
kleiner als 2 mm, bevorzugter gleich oder größer als 0,35 mm und gleich oder
kleiner als 1,5 mm, am bevorzugtesten gleich oder größer als
0,53 mm und gleich oder kleiner als 1 mm.
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Der
untere Grenzwert des proximalseitigen Außendurchmessers des Punktierteils 21 ist
unter dem Standpunkt den Fließwegwiderstand
während der
Medikamentenlösungsinjektion
stark zu reduzieren größer gewählt als
der distalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils 21, wie oben erwähnt wurde. Ebenfalls ist der
obere Grenzwert des proximalseitigen Außendurchmessers des Punktierteils 21 gewählt, um
den Steckwiderstand in den lebenden Körper zu unterdrücken. Der
proximalseitige Innendurchmesser des Punktierteils 21 sollte
bevorzugt gleich oder größer als
0,2 und gleich oder kleiner als 1,2 mm sein, bevorzugt gleich oder
größer als
0,254 mm und gleich oder kleiner als 1,0 mm, und am bevorzugtesten
gleich oder größer als
0,25 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm.
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Die
Gesamtlänge
L0 des Punktierteils 21 ist bevorzugt
gleich oder größer als
1,5 mm und gleich oder kleiner als 15 mm, noch bevorzugter gleich
oder größer als
3 mm und gleich oder kleiner als 10 mm. Die Gesamtlänge L0 ist als die Länge von dem Stützteil 3 zu
der Spitze des abgeschrägten
Teils 21a, das die Haut punktiert, definiert.
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Die
Gesamtlänge
L0 beträgt
normalerweise für
bekannte subkutane oder intramuskuläre Verabreichungen 8 bis
40 mm. Jedoch ist der obere Grenzwert der gesamten Länge L0 des Punktierteils hier kürzer gewählt als
der von dem Standpunkt eine gewünschte
Festigkeit zu sichern und ein Ansteigen des Fließwegwiderstands während der
Injektion einer Medikamentenlösung
zu erhöhen.
Der untere Grenzwert ist von dem Gesichtspunkt ein gleichmäßigeres
Punktieren in dem lebenden Körper
zu bewirken ausgewählt.
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Der
Außendurchmesser
des Punktierteils 21 ist bevorzugt gleich oder größer als
0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,25 mm für eine gegebene Länge L1, beginnend von dem abgeschrägten Teil 21a zu
dem Stützteil 3.
Die Länge
L1 sollte auf 2/3 oder mehr der gesamten
Länge L0 eingestellt werden, oder bevorzugter auf
4/5 oder mehr, falls die gesamte Länge L0 gleich
oder länger
als 1,5 mm und gleich oder kürzer
als 5 mm ist. Falls die gesamte Länge L0 länger als
5 mm und gleich oder kürzer
als 15 mm ist, sollte die Länge
L1 auf 3/5 oder mehr, oder bevorzugter gleich
oder größer als
3/5 und gleich oder kürzer als
4/5 der gesamten Länge
L0 eingestellt werden.
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Der
untere Grenzwert der Länge
L1 ist gewählt, um den Steckwiderstand
zu minimieren, indem der Außendurchmesser
des Punktierteils 21 direkt nach dem Punktieren der Haut
durch das abgeschrägte
Teil 21a klein gehalten wird. Der obere Grenzwert der Länge L1 ist unter dem Gesichtspunkt ausgewählt, eine
ausreichende Festigkeit sicherzustellen und das Ansteigen des Fließwegwiderstands mit
der Zeit der Medikamentenlösungsinjektion
zu unterdrücken.
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Das
Punktierteil 21 in dieser Ausführungsform weist ein distales
Ende 21b auf, das das abgeschrägte Teil 21a enthält, ein
proximales Ende 21d, das einen Außendurchmesser aufweist, der
größer ist
als der des distalen Endes 21b, und ein Mittelteil 21c,
das zwischen dem distalen Ende 21b und dem proximalen Ende 21d angeordnet
ist.
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Der
Außendurchmesser
des Mittelteils 21c ändert
sich fortlaufend und verbindet gleichmäßig das distale Ende 21b und
das proximate Ende 21d. Der Innendurchmesser des Mittelteils 21c reduziert sich
allmählich
zu dem distalen Ende 21b. Deswegen wird die Medikamentenlösung 8 beschleunigt,
wenn sie durch das Mittelteil 21c tritt, um kraftvoll in
das distale Ende 21b zu fließen.
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Das
distale Ende 21b und das proximale Ende 21d können beide
ausgebildet sein, um im Wesentlichen konstante Außendurchmesser
für die
gesamte Länge
aufzuweisen, wie in den Zeichnungsfiguren gezeigt ist, oder können ausgebildet
sein, konische Formen aufzuweisen.
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Der
Außendurchmesser
des Ankerteils 22, das sich durch das Innere des Stützteils 3 erstreckt, ist ähnlich dem
Außendurchmesser
des proximalen Endes 21d, und sollte gleich oder größer als
0,3 mm und gleich oder kleiner als 2 mm sein, bevorzugt gleich oder
größer als
0,35 mm und gleich oder kleiner als 1,5 mm, am bevorzugtesten gleich
oder größer als
0,35 mm und gleich oder kleiner als 1 mm.
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Der
untere Grenzwert des Außendurchmessers
des Ankerteils 22 ist ausgewählt, größer zu sein als der distalseitige
Durchmesser des Punktierteils 21 unter dem Gesichtspunkt
den Fließwegwiderstand
während
der Injektion der Medikamentenlösung
stark zu reduzieren und den Verbindungsbereich mit dem Stützteil 3 zu
erhöhen,
um die Verbindungsfestigkeit zu verbessern, und ausgewählt größer zu sein
als der distalseitige Durchmesser des Punktierteils 21.
Der obere Grenzwert des Außendurchmessers
des Ankerteils 22 ist unter dem Gesichtspunkt das Erhöhen der äußeren Abmessungen des
Stützteils 3 zu
unterdrücken
ausgewählt.
Als Ergebnis sollte der Innendurchmesser des Ankerteils 22 bevorzugt
gleich oder größer als
0,2 mm und gleich oder kleiner als 1,2 mm, bevorzugt gleich oder größer als
0,25 mm und gleich oder kleiner als 1,0 mm, und am bevorzugtesten
gleich oder größer als 0,25
mm und gleich oder kleiner als 8 mm sein.
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Das
Ankerteil 22 kann alternativ ausgebildet sein, sodass sich
sein Innendurchmesser allmählich zu
dem Durchtritt 31 des Stützteils 3 erhöht. Dies
wird weiter den Fließwegwiderstand
reduzieren, sodass die Medikamentenlösung 8 beschleunigt
wird, wenn sich durch das Ankerteil 22 tritt, um kraftvoll
in das proximale Ende 21d zu fließen.
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Ein
geeigneter Bereich der Wandstärke
des Nadelteils 2 variiert mit der Konstruktion wie zum
Beispiel Außendurchmesser
und Materialien des Punktierteils 21 und des Ankerteils 22.
Insbesondere ist eine distalseitige Wandstärke des Punktierteils 22 gleich
oder größer als
20 μm und
gleich oder kleiner als 50 μm
und eine proximalseitige Wandstärke
des Punktierteils 21 und eine Wandstärke des Ankerteils 22 sind
gleich oder größer als
50 μm und
gleich oder kleiner als 400 μm,
bevorzugt gleich oder größer als 50 μm und gleich
oder kleiner als 250 μm,
und bevorzugter gleich oder größer als
50 μm und
gleich oder kleiner als 130 μm.
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Das
Nadelteil 2 ist zum Beispiel aus rostfreiem Stahl hergestellt
und in einem Kunststoffbearbeitungsverfahren ausgebildet. Jedoch
kann das Nadelteil 2 alternativ aus anderen Metallen wie
zum Beispiel Titan oder aus anderen Materialien wie zum Beispiel
Kunststoffen hergestellt sein.
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Die
Befestigung des Nadelteils 2 an dem Stützteil 3 wird durch
ein Einfügeformverfahren
oder -kleben herbei geführt.
Da die Nadel allgemein einen kleinen Außendurchmesser aufweist, ist
ihre Verbindung mit dem Stützteil
relativ schwach und sie kann von dem Stützteil abfallen. Zum Entgegnen
dieser Tendenz wird der Außendurchmesser
des Ankerteils 22, das an dem Stützteil 3 befestigt
ist, in dieser Ausführungsform
gewählt
größer zu sein
als der distalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils 21.
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Mit
anderen Worten ist das Nadelteil 2 fest an dem Stützteil 3 über das
Ankerteil 22 befestigt, das einen großen Durchmesser aufweist, um
zu verhindern, dass das Nadelteil 2 abfällt. Darüber hinaus ist es einfacher
das Nadelteil 2 sicher an dem Stützteil 3 zu befestigen,
da der Verbindungsbereich zwischen dem Ankerteil 22 und
dem Stützteil 3 größer ist.
Deswegen ist es einfach, die Medikamenteninjektionsnadel 10 und
die Medikamenteninjektionsvorrichtung 1 trotz der Tatsache
herzustellen, dass der distalseitige Außendurchmesser des Punktierteils 21 klein
ist.
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Als
Nächstes
wird diese Ausführungsform
im Folgenden unter dem Gesichtspunkt des Steckwiderstands beschrieben.
Der Steckwiderstand ist durch die Last definiert, die bei dem Einsticken
in ein Stück Silikongummi
mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/sek erfahren wird. Das Stück Silikongummi
ist 0,5 mm dick und sein Härte,
die durch einen Gummihärtentest
(Durometer) basierend auf K6253 Bauart A des japanischen Industriestandards
erfasst wird, beträgt
A50 (siehe Abschnitt 7619 der Internationalen Organisation für Standardisierung).
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6 ist
eine ausgedehnte Querschnittsansicht des Nadelteils 2 gemäß dem Beispiel
1, das zur Messung des Steckwiderstands verwendet wird. Wie in der
Zeichnung gezeigt ist, beträgt
die gesamte Länge
L0 des Punktierteils 21 8 mm oder
13 mm, und die Länge
L1 des distalen Endes 21b beträgt 2,75 mm.
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Der
Außendurchmesser
und der Innendurchmesser des proximalen Endes 21d betragen
0,35 mm beziehungsweise 0,25 mm, und der Außendurchmesser und der Innendurchmesser
des distalen Endes 21b betragen 0,3 mm und 0,1 mm. Die Länge des
mittleren Teils 21c, in dem der Außendurchmesser und der Innendurchmesser
sich allmählich
reduzieren, beträgt
3,5 mm, und der Winkel zwischen Konturlinie und axialen Linie, die
durch eine Strichpunktlinie dargestellt ist, beträgt 1 Grad
50 Minuten und 28 Sekunden.
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Ein
erster Schleifwinkel α,
ein zweiter Schleifwinkel φ,
und ein Querschnittswinkel γ des Nadelteils 2 betragen
8,5, 18 beziehungsweise 129 Grad. Wie aus 7A ersichtlich
ist, ist der erste Schleifwinkel α der
zwischen der Mittellinie des distalen Endes 21b, die durch
Strichpunktlinien gezeigt ist, und dem abgeschrägten Teil 21a ausgebildete Basiswinkel.
Zusätzlich,
wie aus 7B ersichtlich ist, ist der
zweite Schleifwinkel φ,
der zwischen der die Klingenfläche
des abgeschrägten
Teils 21a ausbildenden Schnittfläche und der Mittellinie ausgebildete
Winkel. Außerdem
ist der Querschnittswinkel γ, wie
aus 7C ersichtlich ist, der zwischen den Kanten der
zwei Seiten des Klingenspitzenabschnitts ausgebildete Winkel (siehe
Abschnitt 7864 der Internationalen Organisation für Standardisierung).
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Als
Bezugspunkt wurde eine auf dem Markt erhältliche Nadel verwendet, die
zur Verwendung an Medikamenteninjektionsvorrichtungen für perkutane Selbstverabreichung
von einer Insulinlösung
durch Diabetespatienten vorgesehen ist, wobei solch eine Nadel einen
konstanten Außendurchmesser
von 0,254 mm und einen konstanten Innendurchmesser von 0,125 mm
für die
gesamte Länge
aufweist, das heißt
eine 31G Nadel wurde verwendet. Der erste Schleifwinkel α, der zweite
Schleifwinkel φ und
der Querschnittwinkel γ der
31G Nadel 9,22 beziehungsweise 130 Graf.
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8 ist
ein Diagramm, das die Messergebnisse des Steckwiderstands von Beispiel
1 zeigt, wobei die vertikale Achse und die horizontale Achse die Belastung
beziehungsweise die Verschiebung zeigen. Wie aus 8 ersichtlich
ist, ist der Steckwiderstand des Nadelteils 2 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
markant kleiner als der der bekannten 31G Nadel in einem Bereich,
in dem eine Spitze eine maximale Last beaufschlagt. Es kann aus
dem Diagramm erkannt werden, dass der Maximalwert des Steckwiderstands
der bekannten Nadel 31G 8,4 gf (Gramm-Kraft) (82,3 mN) beträgt und somit
8 gf (78,4 mN) übersteigt,
während
der Maximalwert des Steckwiderstands des Nadelteils 2 6,4
gf (62,7 mN) beträgt und
somit geringer ist als 7 gf (68,6 mN). Dies beweist, dass das Nadelteil 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform überlegene
Merkmale mit Bezug auf den Steckwiderstand hat, wenn es mit der
31G Nadel verglichen wird, und somit in der Lage ist, denn Steckschmerz
bei den Patienten zu reduzieren.
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Als
Nächstes
wird die vorliegende Ausführungsform
im Folgenden unter dem Gesichtspunkt des Fließwegwiderstands beschrieben.
Der Fließwegwiderstand
ist als die Antriebskraft definiert, die zum Beibehalten eines konstanten
Flusses von 20 μl/sek
erforderlich ist, wobei Wasser verwendet wird. Wie aus 9 ersichtlich
ist, weist das Messsystem für
den Fließwegwiderstand
einen Behälter 91 auf, der
Wasser 90 enthält,
das die für
den Versuch verwendete Flüssigkeit
ist, eine Pumpe 92 zum Übertragen
des angesaugten Wassers 90 unter einem Druck, eine Aufzeichnungsvorrichtung 93 zum
Aufzeichnen des Abgabedrucks der Pumpe 92 (das heißt der Antriebskraft),
und ein Nadelmontierteil 94, zum abnehmbaren Anbringen
des Nadelteils, für
das der Steckwiderstand gemessen wird.
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Noch
genauer ist das Wasser 90 reines Wasser, das durch eine
umgekehrte Osmosemembran erzeugt wurde, und die Pumpe 92 ist
eine Messpumpe, die normalerweise für Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitschromatografie
verwendet wird. Das Nadelmontierteil 94 und das Nadelteil
sind abnehmbar mittels einer Schraube verbunden.
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Wie
aus 10 ersichtlich ist, ist das Nadelteil insbesondere
an einer bekannten Nadelnabe 97 mittels Klebstoffen oder Ähnlichem
mit einem Innengewindeteil 96 verbunden, und das Innengewindeteil 96 ist
an einem Außengewindeteil 95 angeschraubt, das
auf dem Nadelmontierteil 94 ausgebildet ist. Das Außengewindeteil 95 hat
ein hohles Rohrteil 95a, das in das proximale Ende des
Nadelteils eingefügt
ist, um das Wasser 90 in das Nadelteil einzubringen.
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Die
Aufzeichnungsvorrichtung 93 zeichnet den Abgabedruck der
Pumpe 92 in einem gleichmäßigen Zustand auf, wenn die
Fließmenge
der Pumpe 92 bei 20 μl/sek
aufrecht erhalten ist.
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Die
Messung des Fließwegwiderstands
wurde für
das gleiche Nadelteil 2 (Beispiel 1) gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
durchgeführt,
das bei der Steckwiderstandsmessung verwendet wurde, und wurde ebenfalls
mit Bezug auf zwei Bezugsnadeln durchgeführt. Eine der Bezugsnadeln
ist eine 31G Nadel, die die gleiche ist wie die Nadel, die in der oben
dargelegten Steckwiderstandsmessung verwendet wurde, und die andere
ist eine 33G Nadel, die einen konstanten Außendurchmesser von 0,203 mm für die gesamte
Länge aufweist,
die dem Außendurchmesser
des distalen Endes 21b des Punktierteils 21 entspricht,
und die außerdem
einen konstanten Innendurchmesser von 0,105 mm für die gesamte Länge aufweist.
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11 ist
ein Diagramm, das die Ergebnisse der Messung des Fließwegs zeigt.
Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, beträgt der Fließwegwiderstand der 31G Nadel
ungefähr
272 gf (2,67 N), der Fließwegwiderstand
der 33G Nadel war ungefähr 690
gf (6,76 N), und der Fließwegwiderstand
des Nadelteils 2 gemäß dieser
Ausführungsform
war ungefähr
245 gf (2,4 N).
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Somit
beträgt
der Fließwegwiderstand
des Nadelteils 2 weniger als eine Hälfte des Fließwegwiderstands
der 33G Nadel (das heißt
350 gf (3,43 N)), trotz der Tatsache, dass der Außendurchmesser
des distalen Endes 21b des Nadelteils 2 äquivalent
zu der 33G Nadel ist.
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Noch
genauer stellt die 33G Nadel einen Fließwegwiderstand von ungefähr 2,5 mal
der 31G Nadel dar, und das Nadelteil 2 stellt einen Fließwegwiderstand
von 0,9 mal der 31G Nadel dar. Somit besitzt das Nadelteil 2 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
bessere Fließwegwiderstandseigenschaften
als die 31G und die 33G Nadeln.
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12 ist
eine Tabelle und zeigt die Ergebnisse der Messungen des Steck- und
Fließwegwiderstands
für die
Beispiele 2 bis 12, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen.
Wie aus diesen Ergebnissen offensichtlich ist, besitzt eine der
Beispielnadeln einen Steckwiderstand gleich 7,1 gf (0,07 N), eine
andere der Beispielnadeln besitzt einen Steckwiderstand von 7 gf
(0,069 N), und alle anderen Beispielnadeln besitzen einen Steckwiderstand
von weniger als 7 gf (0,069 N). Zusätzlich besitzen alle Beispielnadeln
einen Fließwegwiderstand,
der geringer ist als 350 gf (3,43 N). Die Beispielnadeln besitzen
somit alle überlegene
Eigenschaften.
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Als
Nächstes
wird das Verfahren die Medikamenteninjektionsvorrichtung 1 zu
verwenden beschrieben. Die Medikamentenlösung 8 wird aus einem
Behälter
wie zum Beispiel einer Ampulle direkt oder über einen Gummistöpsel in
den Innenraum 41 des Hauptkörpers 4 der Medikamenteninjektionsvorrichtung 1 gesaugt.
Dann wird das Punktierteil 21 des Nadelteils 2 verwendet,
um eine perkutane Punktierung in dem Körper des Patienten zu machen,
der das Ziel der Medikamentenlösungsinjektion
ist. Das distale Ende 21b des Punktierteils 21 ist
dünner
als die bekannte Nadel. Deswegen ist es möglich, eine Irritation der
Nerven und Blutgefäße verbunden
mit Schmerz und/oder eine Beschädigung
der Nerven und Blutgefäße zu reduzieren,
wodurch sich eine geringere Schmerzerzeugung ergibt.
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Durch
das Drücken
des Kolbens 5 wird die Medikamentenlösung 8 in dem Innenraum 41 durch den
Durchtritt 31 des Stützteils 2,
des Ankerteils 22 und des Punktierteils 21 des
Nadelteils 2 in verschiedene Teile des lebenden Körpers des
Patienten injiziert, zum Beispiel intrakutane und subkutane Teile, Muskeln,
Schleimhäute
oder verschiedene innere Organe.
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Das
Ankerteil 22 stellt eine ausreichende Verbindungskraft
gegen das Stützteil 3 bereit,
dessen Außendurchmesser
relativ groß ist.
Deswegen besteht keine Möglichkeit,
dass das Ankerteil 22 von dem Stützteil 3 gelöst wird.
Darüber
hinaus stellt das proximale Ende 21d des Punktierteils 21 eine
ausreichende Festigkeit bereit, da sein Außendurchmesser relativ groß ist. Deswegen
wird verhindert, dass das Punktierteil 21 bricht.
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Die
Innendurchmesser des Ankerteils 21 und des proximalen Endes 21d des
Punktierteils 21 sind relativ groß. Deswegen sind die Fließwegwiderstände des
Ankerteils 22 und des Punktierteils 21 minimiert.
Folglich ist die zum Drücken
des Kolbens 5 und Herausschieben der Medikamentenlösung 8 erforderliche
Kraft kleiner und die Injektion der Medikamentenlösung 8 wird
gleichmäßig durchgeführt und ist
somit verbessert.
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Es
sollte verstanden werden, dass diese Erfindung und die vorangehend
gezeigten und beschriebenen besonderen Ausführungsformen geändert und
modifiziert werden können.
Zum Beispiel kann die Form des distalen Endes 21b des Punktierteils 21 nicht über seine
gesamte Länge
einen konstanten Außendurchmesser
aufweisen. Zum Beispiel kann das distale Ende 21b eine
konische Form aufweisen, wie aus 13 ersichtlich
ist. Die Profillinien des Querschnitts entlang der Achse des distalen
Endes 21b können
gerade oder allmählich
gebogen sein.
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Wie
aus 14 ersichtlich ist, kann der Außendurchmesser
des Punktierteils allmählich
von dem proximalen Ende 21d zu dem abgeschrägten Teil 21a reduziert
werden. Die Profillinien entlang des Querschnitts der Achse des
Punktierteils 21 kann gerade oder allmählich gekrümmt sein.
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Verglichen
mit der Konstruktion, in der der Außendurchmesser im Wesentlichen
für die
gesamte Länge
des distalen Endes 21b konstant ist, gestatten die in 13 und 14 gezeigten
Ausführungsformen,
dass der Außendurchmesser
des distalen Endes 21b in der Nähe des abgeschrägten Teils 21a kleiner
ist, um dabei den Punktierschmerz des Patienten zu reduzieren.
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Darüber hinaus
wird die Medikamentenlösung 8 beschleunigt,
wenn sie durch das distale Ende 21b tritt und fließt somit
kräftiger
aus dem abgeschrägten
Teil 21a heraus, da der Innendurchmesser des distalen Endes 21b sich
allmählich
zu dem abgeschrägten
Teil 21a reduziert.
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Obwohl
vorangehend beschriebene und in den Zeichnungsfiguren dargestellte
Ausführungsformen
auf eine Injektionsnadel 10 gerichtet sind, die nur ein
Punktierteil 21 aufweist, ist es möglich, ebenfalls eine Vielzahl
von Punktierteilen 21 anzuordnen. Mit solch einer Anordnung
ist es möglich,
das Injektionsvolumen der Medikamentenlösung 8 zu erhöhen, sodass
eine nützlicher
Auswirkung des Medikaments erhalten werden kann, da die Medikamentenlösung 8 wirkungsvoller
in verschiedene Teile des lebenden Körpers verteilt wird.
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Industrielle Anwendbarkeit:
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Wie
vorangehend beschrieben wurde, kann der Außendurchmesser des distalen
Ende des Punktierteils im Vergleich zu denen des Standes der Technik
kleiner gemacht werden. Aus diesem Grund können eine Irritation und Beschädigung,
die durch das Punktierteil bei Blutgefäßen und Nerven verursacht wird,
und der betreffende Schmerz reduziert werden. Somit kann Schmerz
des Patienten verringert werden. Der proximalseitige Außendurchmesser
des Punktierteils ist größer als
der distalseitige Außendurchmesser,
sodass eine ausreichende Festigkeit sichergestellt ist, um eine
Punktierung in dem lebenden Körper
mit dem Punktierteil zu machen. Deswegen ist es möglich, Situationen
zu vermeiden, in denen es zum Beispiel wegen des Bruchs des Punktierteils
nicht möglich
ist eine Punktierung durchzuführen.
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Da
der Außendurchmesser
des Ankerteils, der sich durch das Stützteil erstreckt, verglichen
mit der bekannten Konstruktion einen großen Durchmesser aufweist, ist
der Verbindungsbereich zwischen dem Ankerteil und dem Stützteil vergrößert, was
gestattet, dass der Ankerteil sicherer auf dem Stützteil befestigt
ist. Somit kann die Flüssigkeitsinjektionsnadel
und die Flüssigkeitsinjektionsvorrichtung
trotz der Tatsache einfacher hergestellt werden, dass der Außendurchmesser
des distalen Endes des Punktierteils relativ klein ist.
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Ebenfalls
kann der Fließwegwiderstand
während
der Injektion der Flüssigkeit
in den lebenden Körper
reduziert werden, da die Innendurchmesser des proximalen Endes des
Punktierteils und des Ankerteils größer sind. Dies reduziert die
Kraft, die zum Injizieren der Flüssigkeit
erforderlich ist, und ermöglicht
es, die Injektion des Fluids in den lebenden Körper zu verbessern.
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Die
Grundlagen, bevorzugten Ausführungsformen
und Betriebsarten der Betätigung
der vorliegenden Erfindung wurden in der vorangehenden Beschreibung
beschrieben. Jedoch ist die zu schützen beabsichtigte Erfindung
nicht als auf die besonderen, offenbarten Ausführungsformen beschränkt zu konstruieren.
Außerdem
sind die hierin beschriebenen Ausführungsformen eher als darstellend
denn als einschränkend
zu betrachten. Variationen und Änderungen
können
durch andere durchgeführt
werden, und Äquivalente
eingesetzt werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Entsprechend ist es ausdrücklich
beabsichtigt, dass all solche Variationen, Änderungen und Äquivalente,
die innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung fallen, wie sich
in den Ansprüchen
definiert ist, dadurch betroffen sind.