JP2001309977A - 液体注入針および液体注入器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液体注入に伴う苦痛を軽減し、簡便、迅速に液
体を注入することができる液体注入針を提供する。 【解決手段】 液体注入針１ａは、局所的または全身的
に作用する薬液を生体に注入するためのものであり、円
盤状の基部２と、基部２に立設されたほぼ円錐状の針体
３とを有している。針体３の先端には、鋭利な針先３１
が形成されている。この液体注入針１ａは、薬液が通過
する流路として、針体３の外面に針体３の長手方向に沿
って形成された溝３２と、基部２を貫通して形成され、
溝３２に連通する孔２３とを有している。この液体注入
針１ａは、針体３を皮膚に穿刺して使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば薬液のよう
な液体を生体に注入する液体注入針および液体注入器具
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薬液を皮内、皮下、筋肉層等へ注
入するのに使用する薬液注入針６としては、図１０に示
すような、長さ８ｍｍ以上の中空針が用いられている。
しかし、この薬液注入針６では、針先６１を表皮７、真
皮８、皮下９または筋肉層１０に刺すことはできるが、
針の穿刺に伴う苦痛が大きいという問題がある。

【０００３】また、一般的な針では、操作上、針を深く
刺すよりも浅く刺す方が難しい。例えば、皮内へ薬液を
投与する場合、針を皮膚面にできるだけ平行にして穿刺
するが、表皮７の直下に針先を保持しておくことは困難
である。さらに、針径が太く、針先６１が斜めにカット
してあるために、針先６１の開口部６２を皮内あるいは
表皮７の直下に保持するには、高度な技術を有する術者
でも難しい。

【０００４】針の穿刺に伴う患者の痛みは、細い針を用
いることである程度軽減されるが、穿刺痛が全く無くな
るわけではなく、特に、薬液投与を定期的に行わねばな
らない患者にとっては、重要な課題の１つとなってい
る。

【０００５】また、痛みは、針の穿刺によるもののみな
らず、数ｍＬの薬液を１ヵ所から注入することからも生
じる。

【０００６】さらに、患者にとっては、針の穿刺や薬液
の注入に伴う実際の痛みもさることながら、針を刺され
ることの恐怖感、不安感が生じる。

【０００７】このような針の穿刺による恐怖感、不安感
を取り除くために、針がない注射器が開発されている。
しかし、この注射器の場合、細胞密度の高い表皮層を貫
くために、薬液に大きな圧力を作用させる必要があり、
この大きな圧力に伴う衝撃と、表皮上に置かれた１本の
噴射口ノズルから薬液が注入されることに伴う痛みとが
生じる。特に、噴射口ノズルのノズル口径は、０．１５
〜０．４ｍｍ程度と大きく、痛みを軽減することができ
ない。

【０００８】以上のように、従来では、針（中空針）を
用いて薬液の注入を行なう場合、針の穿刺と薬液の注入
による痛みと、皮内投与における前述のような操作の煩
雑さがあり、一方、針を用いないで薬液の注入を行なう
場合、高圧注入による痛みがあり、いずれの場合でも、
患者にとって、少ない苦痛で安心して薬液の投与を受け
ることができないという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液体
注入に伴う苦痛や、恐怖感、不安感を軽減し、簡便、迅
速に液体を注入することができる液体注入針および液体
注入器具を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１０）の本発明により達成される。

【００１１】（１） 基部と、前記基部に立設された少
なくとも１本の針体であって、皮膚に穿刺したときその
針先が表皮内または表皮直下に位置する寸法を有する針
体とを備え、液体の流路として、前記針体にその長手方
向に沿って形成された溝と、前記基部に形成され、前記
溝に連通する孔とを有することを特徴とする液体注入
針。

【００１２】（２） 前記基部に、複数本の針体が立設
されている上記（１）に記載の液体注入針。

【００１３】（３） 前記針体は、その少なくとも先端
部が円錐状をなしている上記（１）または（２）に記載
の液体注入針。

【００１４】（４） 前記針体の長さが、０．１〜３ｍ
ｍである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の液
体注入針。

【００１５】（５） 前記溝は、前記針体の先端部を残
して形成され、前記溝の長さが前記針体の長さの０．３
〜０．９５倍である上記（１）ないし（４）のいずれか
に記載の液体注入針。

【００１６】（６） 前記孔の最大直径が０．０５〜１
ｍｍである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の
液体注入針。

【００１７】（７） 前記針体と前記基部とが一体的に
形成されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記
載の液体注入針。

【００１８】（８） 局所的または全身的に作用する薬
液を注入することに用いられる上記（１）ないし（７）
のいずれかに記載の液体注入針。

【００１９】（９） 上記（１）ないし（８）のいずれ
かに記載の液体注入針と、前記液体供給手段から供給さ
れる液体を、前記液体注入針の流路を介して排出するこ
とを特徴とする液体注入器具。

【００２０】（１０） 筐体と、前記筐体の先端に液密
に固着された上記（１）ないし（８）のいずれかに記載
の液体注入針と、前記筐体内に形成され、前記針体の流
路と連通する液体収納部と、前記筐体内に配設され、前
記液体収納部内の液体を加圧して前記針体の流路を介し
て排出する加圧手段とを有することを特徴とする液体注
入器具。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液体注入針を添付
図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１、図２および図３は、それぞれ、本発
明の液体注入針の第１実施形態を示す平面図、正面図お
よび断面側面図である。なお、図２および図３中の下側
を「基端」、上側を「先端」として説明する。

【００２３】図１〜図３に示す液体注入針１ａは、局所
的または全身的に作用する薬液を生体に注入するための
ものであり、基部２と、基部２に立設された針体３とを
有している。

【００２４】本実施形態では、基部２は、円盤状をなし
ている（図１参照）。この基部２の先端面２１のほぼ中
心部に、針体３が先端面２１とほぼ垂直に立設されてい
る。

【００２５】針体３は、その全体形状がほぼ円錐状をな
し、針体３の先端には、鋭利な針先３１が形成されてい
る。

【００２６】針体３の外径（最大外径）は、特に限定さ
れないが、０．２〜０．４５ｍｍ程度であるのが好まし
く、０．２〜０．３ｍｍ程度であるのがより好ましい。

【００２７】一般に、針を皮膚に穿刺する際の痛みの原
因は、真皮、皮下層の神経の自由神経末端が破壊される
ことなどによる刺激によるもので、刺激された神経末端
の数で痛みの大きさが決定されると考えられているが、
針先が角質層７’を貫いて表皮（表皮細胞層)７内また
は表皮７の直下にとどまる程度の寸法を有する針体３を
用いることにより、穿刺に伴う痛みを極力回避すること
ができる。そして、外径が０．４５ｍｍ以下のような細
い針体３を用いると、穿刺に伴う痛みをさらに低減で
き、かつ穿刺孔を小さくすることができ、感染等の防止
にも寄与する。また、外径が０．２ｍｍ未満であると、
針体３の成形がしにくく、強度が弱くなる。

【００２８】また、針体３の長さは、針先が角質層７’
を貫き、表皮７内または、表皮直下に達する程度の長さ
であれば特に限定されないが、皮膚の柔軟性により、針
体３の根元部（基部２の先端面２１)まで押入されない
ことも考慮して、０．１〜３ｍｍ程度であるのが好まし
く、０．５〜１．５ｍｍ程度であるのがより好ましい。

【００２９】針体３の長さが０．１ｍｍ未満であると、
皮膚がへこむだけで穿刺できない場合があったり、目的
部位へ液体（薬液等）を十分に到達させることが困難な
場合があり、また、３ｍｍを超えると、針先が真皮層８
や皮下層９に深く達し、真皮層８や皮下層９の神経が著
しく刺激されて穿刺の際の痛みが増大するおそれがある
からである。

【００３０】このような液体注入針１ａには、例えば薬
液のような液体（以下、「薬液」で代表する）が通過す
る流路が形成されている。本実施形態では、この流路
は、針体３の外面に針体３の長手方向に沿って形成され
た溝３２と、基部２を貫通して形成され、溝３２に連通
する孔２３とで構成される。

【００３１】溝３２は、図示の構成では、ほぼ直線状に
形成されているが、所望に湾曲していてもよい。

【００３２】この溝３２は、針体３の先端部を残して形
成されている。従来の針６では穿刺抵抗を下げ、刺し易
く、針先端を１点にするために針先端部を研磨すること
を必要とするが、本発明では、針体３の先端部を残して
溝３２を形成することで、研磨せずに先端部を尖らせる
ことができ、また研磨する場合でも、円錐状の頂点であ
る針先３１を容易に製作することが可能である。

【００３３】この溝３２の長さは、特に限定されない
が、針体３の長さの０．３〜０．９５倍程度であるのが
好ましく、０．５〜０．８倍程度であるのがより好まし
い。溝３２の長さが針体３の長さに対し短か過ぎると、
薬液が目的部位に十分到達しないおそれがあり、また、
長すぎると、針先の強度が不足し、針が折れ易くなるお
それがある。

【００３４】また、溝３２の幅および深さは、特に限定
されないが、通常は、針体３の外径の０．２〜０．５倍
程度であるのが好ましい。

【００３５】孔２３は、基部２の基端面２２から先端面
２１まで貫通して形成され、溝３２の基端と連通してい
る。この孔２３は、基端方向に向かってその内径（横断
面積）が漸増するような形状をなしている。すなわち、
孔２３の針体中心から遠ざかる方の内面２４がテーパ状
をなしている。これにより、孔２３に基端側から薬液を
注入すると、薬液は、孔２３内を先端方向へ向かって流
れる際にその流速が加速され、溝３２内に送りこまれ
る。また、薬液が溝３２内に送りこまれる際には、薬液
は、溝３２の底面３３に斜めに沿うように（衝突するよ
うに）流れるため、薬液は、溝３２の先端まで勢い良く
流れる。

【００３６】なお、溝３２の底面３３と孔２３の内面と
は、段差の無い連続面を形成しているのが好ましい。こ
れにより、薬液を円滑に注入することができるからであ
る。

【００３７】孔２３の大きさは、特に限定されないが、
最大直径が０．０５〜１ｍｍ程度であるのが好ましく、
０．３〜０．６ｍｍ程度であるのがより好ましい。最大
直径が小さ過ぎると、十分に薬液を注入することができ
ないおそれがあり、また、最大直径が大き過ぎると、こ
の孔２３内に残存する液量（薬液量)が多くなり、無駄
となってしまうことがある。

【００３８】このような液体注入針１ａでは、針体３と
基部２とは、別体を接合したものでもよいが、これらが
一体的に形成されたものであるのが好ましい。

【００３９】針体３および基部２の構成材料としては、
例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステン
レス鋼、チタンまたはチタン合金等の各種金属材料、ポ
リカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリイミ
ド、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、液晶ポリ
マー、ポリブチレンテレフタレート等の各種樹脂材料、
アルミナ、ハイドロキシアパタイト等の各種セラミック
ス材料を挙げることができる。

【００４０】また、液体注入針１ａは、母材に対し、放
電加工、レーザー加工等により溝３２や孔２３を形成す
ることにより製造してもよいが、針体３と基部２とを一
体的に形成する方法として、ＭＩＭ（金属粉末射出成
形、金属射出成形：metal injection molding）法を採
用することが好ましい。

【００４１】このＭＩＭ法は、金属粉末とバインダー
（結合材料）とを混合、混練し、射出成形により成形体
を得、該成形体に脱バインダー（脱脂）処理を施した
後、焼結して焼結体を得る方法である。

【００４２】この方法によれば、形状の自由度が広く、
微細で複雑な形状のものを、高い寸法精度で量産するこ
とができるという利点がある。また、金属粉末の組成
（複合粉末）の選択により、種々の合金組成のものを容
易に製造することができるという利点もある。

【００４３】図４、図５および図６は、それぞれ、本発
明の液体注入針の第２実施形態を示す平面図、正面図お
よび断面側面図である。以下、これらの図に示す液体注
入針１ｂについて、前記液体注入針１ａと相違する点に
ついて説明し、同様の事項については、その説明を省略
する。

【００４４】液体注入針１ｂは、針体３の形状が、前記
液体注入針１ａと異なっている。すなわち、針体３は、
その少なくとも針先３１に近い先端部のみが円錐状をな
し、それより基端側は、円柱状をなしている。換言すれ
ば、針体３は、全体として、鉛筆のような形状をなして
いる。

【００４５】このような形状の針体３を用いた場合に
は、全体が円錐形状の針体３である液体注入針１ａに比
べ、溝３２を針先３１の方へより近づけることができる
という利点がある。

【００４６】図７は、液体注入針１ｂを液体注入器具に
接続した状態を示す半断面図である。同図に示すよう
に、液体供給手段としての液体注入器具（シリンジ）４
は、シリンジ外筒（筐体）４１と、ガスケット４３を備
えたプランジャ（液体加圧手段）４４とを有している。
プランジャ４４をその長手方向に移動すると、プランジ
ャ４４の先端に装着されたガスケット４３がシリンジ外
筒４１の内面に沿って液密に摺動する。シリンジ外筒４
１とガスケット４３とで囲まれる空間（液体収容部）内
には、薬液４５が収納されている。

【００４７】シリンジ外筒４１の先端には、先端方向
（図７中下方）へ向かって突出する突出部４２が形成さ
れている。

【００４８】一方、液体注入針１ｂの基部２の基端側に
は、突出部４２と嵌合する嵌合部２５が孔２３の外周を
囲むように形成されている。この嵌合部２５にシリンジ
外筒４１の突出部４２を嵌合することにより、液体注入
針１ｂと液体注入器具４とが接続される。

【００４９】なお、嵌合部２５（基部２）と突出部４２
とは、螺合により結合する構造であってもよい。

【００５０】液体注入針１ｂと液体注入器具４とが接続
された状態で、プランジャ４４を先端方向（図７中矢印
方向）へ押圧、移動すると、シリンジ外筒４１内の薬液
４５が突出部４２の内部を通って孔２３内に供給され、
さらに溝３２内の先端方向へ向かって流れる。

【００５１】このとき、シリンジ外筒４１内の薬液４５
にかかる圧力は、１２０kgf/cm²以下とされるのが好ま
しい。

【００５２】なお、液体注入器具としては、図示の構造
のものに限らず、例えば、薬液を薬液収容部から排出す
る加圧手段として、バネやゴム等の弾性体の弾性力を利
用して薬液を排出するもの、その他、各種のポンプ（電
動、手動を問わず）等を用いることもできる。

【００５３】図８は、本発明の液体注入針の第３実施形
態を示す平面図および正面図である。以下、この図に示
す液体注入針１ｃについて、前記液体注入針１ａと相違
する点について説明し、同様の事項については、その説
明を省略する。

【００５４】液体注入針１ｃは、円盤状の基部２の先端
面２１上に複数（４本）の針体３が、それぞれ、ほぼ垂
直に立設されている。４本の針体３は、基部２上に９０
°間隔で、かつ、それらの溝３２が基部２の中心側を向
くように配置されている。

【００５５】各針体３は、いずれも、前記液体注入針１
ａの針体３と同様の形状、構造であり、基部２には、各
針体３の溝３２にそれぞれ連通する合計４個の孔２３が
形成されている。

【００５６】この液体注入針１ｃでは、皮膚を各針体３
で同時に穿刺することができ、複数の箇所から薬液を注
入することができる。そのため、１箇所から同量の薬液
を注入する場合に比べ、痛み（針体の穿刺および薬液の
注入に伴う痛み）を分散することができ、全体としての
痛みを軽減することができる。さらに、液体注入針１ｃ
では、薬液を広範囲にわたって同時に注入することがで
きる。

【００５７】なお、液体注入針１ｃにおいて、針体３の
形状、設置本数、配置等は、図示のものに限定されない
ことは、言うまでもない。

【００５８】また、液体注入針１ｃでは、各針体３につ
いて、同種の薬液を注入する場合に限らず、１つの針体
３と他の針体３とで、異なる複数種の薬液を注入するこ
ともできる。

【００５９】次に、代表的に液体注入針１ａについて、
その使用方法の一例を、図９に基づき説明する。

【００６０】皮膚は、その表面側から、表皮７、真皮
８、皮下９、筋肉層１０を有している。この皮膚に液体
注入針１ａの針体３を穿刺すると、針先３１は、まず表
皮７を穿刺、貫通し、真皮８に到達する。

【００６１】このとき、針体３の針刺入方向は、皮膚表
面に対しほぼ垂直であり、また、針先３１の到達深度も
浅いため（表皮７には痛みに関係する神経網が少ないの
で穿刺による痛みが少ない。）、針体３の穿刺に伴う苦
痛は、比較的小さい。

【００６２】また、穿刺操作は、基部２を把持し、針先
３１で表皮７を刺した後、基部２の先端面２１を皮膚表
面に押圧、接触または接近させるようにして針体２を押
し込むだけでよく、これにより、針体３が一定の深さ、
一定の角度（皮膚表面に対しほぼ垂直）に穿刺されるの
で、熟練した技能を要することなく、その操作が極めて
簡単であり、誤操作も生じない。

【００６３】以上のようにして液体注入針１ａの皮膚へ
の穿刺が完了したら、液体注入針１ａに前述した液体注
入器具４のような液体注入器具（液体供給手段）を接続
し、薬液を注入する。

【００６４】図９中の矢印で示すように、注入された薬
液は、液体注入針１ａの孔２３内を通り、その間に加速
され、さらに溝３２内を先端方向へ向かって流れる。薬
液は、溝３２の先端に到達した後、針先３１から離れ
て、さらに奥部へと進む。

【００６５】すなわち、針先３１の先端は、表皮７また
は表皮７の直下に位置しているが、薬液は、真皮８を経
てそれより深い皮下９へ到達する。また、さらに深い筋
肉層１０へ到達させることもできる。

【００６６】薬液は、溝３２を通り、細い薬液の流れと
なって注入されるので、薬液の注入に伴う痛みもほとん
ど無く、しかも、針先３１の先端の到達深度が比較的浅
くても、薬液はそれより深い部位、例えば、皮下９や筋
肉層１０まで到達するので、薬液の注入、拡散の効率が
良い。

【００６７】以上、本発明の液体注入針を図示の実施形
態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定される
ものではない。例えば、１つの針体３に対し、２本以上
の溝が形成されていても良い。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、穿
刺や液体注入に伴う苦痛が軽減される。そして、穿刺の
際の恐怖感、不安感も軽減される。

【００６９】また、穿刺の操作や注入の操作を簡便、迅
速、正確に行うことができる。また、針体を複数本有す
る場合には、少ない苦痛で、しかも、簡単な操作で広範
囲にわたり薬液を注入することができる。

【００７０】また、針体と基部とを例えばＭＩＭ法によ
り一体的に形成した場合には、所望形状のものを高い寸
法精度で量産するのに適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体注入針の第１実施形態を示す平面
図である。

【図２】本発明の液体注入針の第１実施形態を示す正面
図である。

【図３】本発明の液体注入針の第１実施形態を示す断面
側面図である。

【図４】本発明の液体注入針の第２実施形態を示す平面
図である。

【図５】本発明の液体注入針の第２実施形態を示す正面
図である。

【図６】本発明の液体注入針の第２実施形態を示す断面
側面図である。

【図７】本発明の液体注入器具の実施形態を示す半断面
図である。

【図８】本発明の液体注入針の第３実施形態を示す平面
図および正面図である。

【図９】本発明の液体注入針を皮膚に穿刺し、薬液を注
入している状態を示す断面側面図である。

【図１０】従来の液体注入針を皮膚に穿刺し、薬液を注
入している状態を示す断面側面図である。

【符号の説明】

１ａ 液体注入針 １ｂ 液体注入針 １ｃ 液体注入針 ２ 基部 ２１ 先端面 ２２ 基端面 ２３ 孔 ２４ 内面 ２５ 嵌合部 ３ 針体 ３１ 針先 ３２ 溝 ３３ 底面 ４ 液体注入器具 ４１ シリンジ外筒 ４２ 突出部 ４３ ガスケット ４４ プランジャ ４５ 薬液 ６ 薬液注入針（従来） ６１ 針先 ６２ 開口部 ７’ 角質（角質層） ７ 表皮（表皮層） ８ 真皮（真皮層） ９ 皮下（皮下層） １０ 筋肉層

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部と、 前記基部に立設された少なくとも１本の針体であって、
   皮膚に穿刺したときその針先が表皮内または表皮直下に
   位置する寸法を有する針体とを備え、 液体の流路として、前記針体にその長手方向に沿って形
   成された溝と、前記基部に形成され、前記溝に連通する
   孔とを有することを特徴とする液体注入針。
2. 【請求項２】 前記基部に、複数本の針体が立設されて
   いる請求項１に記載の液体注入針。
3. 【請求項３】 前記針体は、その少なくとも先端部が円
   錐状をなしている請求項１または２に記載の液体注入
   針。
4. 【請求項４】 前記針体の長さが、０．１〜３ｍｍであ
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の液体注入針。
5. 【請求項５】 前記溝は、前記針体の先端部を残して形
   成され、前記溝の長さが前記針体の長さの０．３〜０．
   ９５倍である請求項１ないし４のいずれかに記載の液体
   注入針。
6. 【請求項６】 前記孔の最大直径が０．０５〜１ｍｍで
   ある請求項１ないし３のいずれかに記載の液体注入針。
7. 【請求項７】 前記針体と前記基部とが一体的に形成さ
   れている請求項１ないし６のいずれかに記載の液体注入
   針。
8. 【請求項８】 局所的または全身的に作用する薬液を注
   入することに用いられる請求項１ないし７のいずれかに
   記載の液体注入針。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の液
   体注入針と、 前記液体供給手段から供給される液体を、前記液体注入
   針の流路を介して排出することを特徴とする液体注入器
   具。
10. 【請求項１０】 筐体と、 前記筐体の先端に液密に固着された請求項１ないし８の
    いずれかに記載の液体注入針と、 前記筐体内に形成され、前記針体の流路と連通する液体
    収納部と、 前記筐体内に配設され、前記液体収納部内の液体を加圧
    して前記針体の流路を介して排出する加圧手段とを有す
    ることを特徴とする液体注入器具。