JP2002530162A - 注射ニードル - Google Patents
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Abstract
Description
ードルユニットに関する。このようにニードルユニットは、注射器に装着するハ
ブと、先端部が夫々ハブの端面から突出し、第1の端部が注射器内のカートリッ
ジのシールを貫通するようにデザインされ、第2の端部がカートリッジから医薬
を注入するように患者の皮膚に挿入されるようにデザインされるようにして、前
記ハブに装着されている。
症を増長する苦痛の体験を取り去るニードルを開発することが試みられている。 ニードルの挿入による痛みは、ニードルを細くかつ短くすることにより、少なく
なる。一方、ニードルの長さの制限の下限は、注射ニードルが皮膚を貫通するの
に充分な長さで、皮下に薬液を吐出しなければならないという事実により設定さ
れている。また、ニードルの細さの制限は、薬液が許容可能な時間内でニードル
を通って流れることが可能であり、かつニードルが、これの挿入並びに注入の間
に曲げ力により破損しないような機械的強度を持っているという事実により設定
されている。
いニードル、即ち、0.320mm未満の外径と好ましくは0.13mmより大
きい内径とを有するニードルを流れることが可能であるとみなされているので、
機械的強度は、使用可能な注射用ニードルの細さに対して重要な制限を設定して
いる。従って、標準は、医療用のステンレススチール製のニードルに対して、規
定された力により影響されるときにどの位曲がることが可能であるかで規定され
ている。
、破損が生じないであろう0.320mmよりも細い外径を有するニードルを提
供することである。
ドルを支持したハブを具備し、このニードルは、両先端部がハブの両側より夫々
突出して、注射器内のカートリッジのシールを貫通するようにデザインされた第
1の端部と、カートリッジから医薬を注入するように患者の皮膚に挿入されるよ
うにデザインされた第2の端部とを有する、患者により投与される注射のために
注射器に使用するための注射ニードルユニットにおいて、本発明に係るニードル
は、材料における永久的な変形がなく、2%より大きい復元伸びを得ることの可
能な材料として規定された超弾性材料により形成されている。この弾性変形は、
フックの法則であるσ=Exεにより規定され得る。ここで、σは応力、Eは弾
性率(Young‘s Modulus or Secant Modulus
)、そして、εは伸びである。σとεとは、充分な弾性変形相を有しているとき
には、一定のE率を有して、比例するであろう。 このような超弾性の機能は、例えば、ISO9626により規定された制限を
越える角度にニードルが反復して曲がるときに有用であり、また、このような超
弾性材料で形成されたニードルは、破損もしくは挫屈がなく、より鋭い角度で曲
げられ得るし、この後に、直線形状に戻るように曲げられる。 本発明に係れば、ニードルは、所定の温度範囲で結晶構造が変化する特定のグ
ループの材料に属する超弾性材料で形成され得る。 本発明に係れば、使用される前記超弾性材料は、NiTi合金であり得る。
られている。この出願は、マイクロ注射器として知られ、測定器具の中に注入す
るための少量のサンプルを正確に測定するために使用される分析の目的のための
インジェクターに関する。これらインジェクターのあるものは、0.1マイクロ
リッターのオーダで体積を測定することが可能である。
と剛性とは、ニードルが、測定器具の中へのサンプル注入の場合に、注入装置の
ニードルガイドの中に挿入されるときに、その直線形状を維持する0.5mmの
直径を有するニードルにおいて有効である。ニードルは、ピストンがニードルの
ルーメンの中に移動され得るので、その直線形状を維持することは重要である。
320mm未満の細さのニードルは、これが破損もしくは挫屈しないことが確実
な場合のみ、挿入の間にニードルが曲がるのであれば重要ではないけれども、目
標とされている。これは、上記のような合金により形成されたニードルは、剛性
は小さいが、大きな変形が破損リスクがなく許容され得るように非常に弾性的で
あるように、Niの含有量が高い合金を使用することに注意を向けている。 本発明に係れば、少なくとも52%のNiを含み、残りがTiと避けられ得な
い不純物とからなる合金が適当であることが判っている。 前記ニードルの特性と、非破壊性と、弾性とは、4%よりも多くない量の少な
くとも1種類の他の成分を加えることにより、高められ得る。 実用的な非破壊性以上で、TiNi製のニードルは、Niの含有量が多いのに
も係らず、医療目的のための通常のステンレススチール製のニードルよりも高い
生体適合性を有することが示されている。さらに、TiNi製のニードルのねじ
り強度と破壊強さとは、対応した通常のステンレススチール製のニードルよりも
好ましくは高い。 代わって、本発明に係るニードルは、硬化可能なもしくは熱可塑性の材料で形
成され得る。
手段を構成し、注射器の装着部分の雄ねじと螺合可能であり、また、スリーブと
ニードルとを支持したベースを有する、前記ニードルは、注入部分が前記ベース
の一側から突出し、後方ニードルがベースの他側から突出するようにして、前記
ベースに固定されており、前記後方ニードルは、前記ベースの周縁から後方ニー
ドルと同じ側にベースに対して垂直に延びたスリーブにより囲まれている。ハブ
が容器の外周に螺合されると、後方ニードルは,容器内のアンプルを閉塞してい
るゴム膜を貫通可能である。かくして、医薬、例えば、インシュリンが、ニード
ルを通してアンプルから投与可能となる。
接面を備えたニードルガイドと、前記当接面に開口したニードルガイドチャンネ
ルとが設けられ得る。前記当接面に対して可動であるニードルは,前記ニードル
ガイドを通って、ニードルの鋭利な先端部を当接面から突出させ得る。この当接
面が皮膚と当接したときに、ニードルは、皮膚を通ってその下の患部へと突出す
る。前記ニードルガイドは、使用者に対してニードルを隠し得る、また、前記当
接面の当接は、ニードルが挿入されるときの痛みを使用者がほとんど感じないよ
うに、使用者の気をそらす。
いる。このニードルガイドは、これとニードルとの間をほとんど液体は通ること
ができず、空気が通ることができるように、ニードルの外径と適合され得る。開
口は、前記キャビティと面したカバープレートの面はつや消し処理された透明な
カバープレートにより覆われている。ニードルの挿入の前に、この鋭利な先端は
、カバープレートの下でキャビティ内に位置されている。ニードルガイドと、つ
や消しされたカバープレートにより覆われた上記キャビティとを有するハブは、
注射器に、これが空気射出(エアホショット)インディケータとして使用される
場合には、装着される。空気射出は、医薬を注入しようとする前に、空気が、ア
ンプルとニードルとから取り出されることを確実にすることによりなされる。こ
の空気射出をするために、少しの投与量が設定され、ニードルの射出部分が垂直
に上方に向いた状態に保たれた注射器に、ニードルを通して圧送されて出される
。このプロセスは、少しの噴射液体がニードルの鋭利な先端からなくなるまで、
繰り返される。上述した種類の空気射出インディケータを備えたニードルが使用
されるときに、ニードルからの空気は、ニードルとニードルガイドとの間の狭い
ギャップを通って出る。液体がニードルの鋭利な先端部から出されると、キヤビ
ティは、迅速に満たされかつ濡らされる。この結果,つや消しされた面は、より
クリアに見えるようになる。ニードルが皮膚を通って挿入されるように、前進さ
れるときに、ニードルはカバープレートを通って皮膚中に入る。
レートにより覆われたキャビティは、潤滑剤が充填され、ニードルが皮膚を貫通
するのを容易にするか、キヤビティは、ニードルを総合的に痛みをなくして挿入
させ得る麻酔剤を含み得る。 さらなる実施の形態において、ニードルの弾性は、ニードルハブのベースとニ
ードルガイドとの間の、ニードルの注入部分に強制されてた湾曲された経路をと
るのに有効であり得る。この強制されて湾曲された経路において、注入部分の鋭
利な先端部は、皮膚に対して支持される当接面の真下に位置されている。ニード
ルが挿入されように前進しているときに、補強部材が解放されて、ニードルは、
これの弾性的に真直ぐな性質により、鋭利な先端部が皮膚を通るように、なる。
ニードル自身が、ニードルを真直ぐにして挿入するのに必要な力を持っていない
場合には、真直ぐにするために、通常のばね部材により補強され得る。
ように、ニードルハブが注射器に装着されるときに、超弾性の後方ニードルが反
れないようにするのを確実にするために、後方ニードルの補強部材が設けられ得
る。 後方ニードルの補強部材は、超弾性ニードルの後方ニードルを囲んだニードル
ハブと一体的なプラスチックニードルを有し得るか、超弾性ニードルと連続して
いるかニードルの後方ニードルを囲んでいるニードルハブに装着された一般的な
ステンレススチールニードルで良い。
側面を備えたベースと、このベースの第1の側面から突出し、注射器の装着部分
にニードルユニットが装着され得る装着手段を構成するスリーブと、前記ベース
の第2の側面から突出し、中でプラグが軸方向に変位可能なハウジングと、前記
ベースに固定され、ベースの第1の側面から突出した後方ニードルを形成する部
分を有するニードルとを具備し、ニードルの残りの部分は、前記ベースの第2の
側面から突出し、かつ前記ハウジングにより囲まれており,また,前記ニードルは
、注入部分が前記プラグの先端部から突出し、中間部分がプラグの基端部分とベ
ースの第2の側面との間で延びているようにして前記プラグに固定されている、
ニードルハブを具備する。
状の形状から曲げられるように強制される。そして、プラグが解放されると、ニ
ードルは、これの直線状の形状に戻るようになり、プラグと注入ニードル部分と
は先端方向に移動される。ニードルユニットが、注射される皮膚に先端部が対向
するようにして保持されているときに、前記先端方向への移動により、注入ニー
ドルは,皮膚を貫通し、ニードルを通して医薬の注入の準備がなされる。
を避けるために、広がった凹所が、ベース並びにプラグに、移行部の所でニード
ルの周りに形成されている。これら広がった凹所は、ニードルが直線状の形状か
ら曲げられたときに,鋭い曲がりない湾曲した形状となるように、ニードルをガ
イドする。同様のガイド用の広がった凹所が、プラグと注入ニードルとの間の移
行部に、適切に形成され得る。
、ニードルと、スリーブ4とを有する。前記ニードルは、ベース1の中心を貫通
して延びて、ベース1の一側から突出した後方ニードル2と、ベースの他側から
突出した前方ニードル3とを形成している。また、このニードルは、接着剤によ
るか、ベースのプラスチック材に埋められることにより、ベースに固定されてい
る。前記スリーブ4は、後方ニードル2が突出しているのと同じベースの側で,
ベースの周縁から突出している。このスリーブ4は、後方ニードル2を同軸的に
囲んでいる。また、このスリーブの内面には、ねじが形成されている。このねじ
には、図示しない注射器が、これのアンプルの閉塞体を貫通するようにして、螺
合され得る。
,図示するように、かなり鋭いカーブで曲げられ得、そして、曲げる力が取り除
かれたときに,元の真直ぐな形状に戻る傾向がある。このような、合金は、主と
してNiTi合金である。
装着体を有する。前記前方ニードル3は、底プレート6を非常に小さい遊びで貫
通することが可能であり、かくして、この底プレートは、前方ニードルが皮膚に
刺されるときに、前方ニードル3のためのガイドとして機能する。また、この底
プレートは、注射がなされるときに、皮膚と接触するように位置付けられる当接
面7を有する。前方ニードルの鋭利な先端部が底プレートを通るときに、この先
端部は、ニードルと底プレートとの間の小さい遊びによりニードルが曲がるのを
阻止するので、皮膚の中へとガイドされる。
る。このキャビティは、カバープレート9により覆われている。装着体が閉じた
構造の場合には、前記カバープレート9は、前方ニードルが無菌状態に保たれ得
ることを確実にする閉塞体として機能する。前記キャビティ8には、ニードルを
皮膚に容易に通過させる潤滑剤、並びに/もしくは刺すことにより生じる痛みを
感じさせないようにする麻酔剤が充填され得る。
ted surface)を有し得る。キャビティに空気が満たされている限り
は、キャビティは、カバープレート9上に曇りスポット(dim spot)と
して見られる。所謂空気スポットが、投与量を設定し、かつ、ニードルを皮膚に
刺さないで、注射器の注入ボタンを押すことによりなされる、注射器を注射準備
状態にさせるように形成されているときに、キャビティを覆うスポットは、空気
のみがキャビティの中に注入される限りは曇りを残すであろう。空気ではなく液
体が、ニードルを通ってキャビティ8に押し出されるとすぐに、このキャビティ
器を満たして、つや消し面をクリアにし、注射器が注射準備状態になっているこ
とを示す。前記カバープレートは、除去されるか、ニードルが底プレート6を通
るように動かされて患者の患部の中に挿入されるときに、ニードルにより単に穿
孔され得る。
ル長さ分、例えば、約6mmだけ突出させるような長さのニードルを使用するこ
とにより、なされ得る。ニードルの先端がキャビティ器8内で表面7の後方に位
置し、かつニードルが、ここではブロック10で示されている解放可能手段によ
り、この位置で維持されるように、半円形の曲線が、ハブベース1とニードルガ
イド用底プレート6との間で前方ニードル3に生じさせられる。この位置に、前
記ブロック10は、少なくとも1つのピン12が設けられた支持体11により維
持される。このピンは、底プレート6を貫通し、この底プレート6の当接面7か
ら所定距離だけ離れたところにパッド13を有する。当接面7が皮膚に押し当て
られるときに、前記パッド13が最初に皮膚に当たり、ハブの中へと押され、支
持体11がブロック10から離れるように押される。この結果、このブロックは
、真直ぐな形状に戻るニードル特有のばね力によりニードルにより離れるように
押される。かくして、ニードルは、当接面7から突出し、患者の皮膚の中に入る
。ニードルのばね力が、ニードルを挿入させるのに充分でない場合には、この力
は、ニードルの湾曲部分に取着され、板ばね14としてここでは示された比較的
強い一般のばねにより、補強され得る。
いで貫通するのには充分な硬さをた有していないことである。この問題を解決す
るために、後方ニードルは、一般スチール製のニードル15か、ベース材料と一
体となってベース中へのニードルの埋め込み部を形成するプラスチックシースに
より、補強され得る。 前記ニードルの湾曲部分は、如何なる形状にも曲げられ得、上述した半円形状
に限定されることはなく、また、ニードルを保持させることの可能な解放機構は
、本発明の範囲から逸脱しないでいかなる形態でも設けられ得る。
である。スリーブ21には、図示されていない雌ねじが形成されており、注射器
に設けられたソケットの外側に螺合されされ得る。このような装着により、後方
ニードル22は注射器内のカートリッジのシールを貫通する。この後方ニードル
は、スリーブ内の底19の中に固定されたニードルの部分であり、ハウジング2
3を貫通して、注入ニードル24としてこのハウジングの反対端部から突出して
いる。
中心として90°回転された図3に示されたニードルの側方から見た断面図であ
る。後方ニードル22と注入ニードル24とを接続し、これら後方ニードル22
と注入ニードル24とに一体的なニードル26は、前記ハウジング23と一体的
である端壁19に基端部が固定されており、また、ハウジングの長手方向に変位
可能なプラグ27に先端部が固定されている。
とり得るように、プラグ27は、ハウジングの中に強制され得る。ニードル26
とプラグ27との間の移行部、並びにニードル26と底19との間の移行部には
、夫々広がった円錐形凹所28,29が夫々形成されており、これらにより、ニ
ードルが前記移行部の所で鋭く曲がらないように、ニードル26はガイドされる
。同様の広がった円錐形凹所30が、プラグ27と注入ニードル24との間の移
行部で鋭く曲がるのを防止するように、注入ニードルの周りに形成されている。
前記プラグ27がハウジング23の中に押されたときに、ニードルは、図5に示
された位置へと強制され、ニードル26の弾性は線形状態に戻る方向に作用し、
プラグ27を先端方向に押圧する。このプラグ27の移動は、ハウジング23の
開口25を通ってプラグ27の下に図示されないピンを挿し込むことによりブロ
ックされ得る。この結果、プラグは、注入ニードル24全体がハウジング23の
中に隠される位置に支持され得る。ハウジングの先端部は、注射が望まれる皮膚
に対して押圧され、図示されないピンが開口25から取り外されたときに、ニー
ドル26は、これの弾性力により、線形となって、プラグを先端方向に押圧する
。この結果、注入ニードル24は、注入のために皮膚を通るように押される。
のに必要な力を与えるのに充分ではない場合には、ニードル自身により与えられ
る力は,図4並びに5に対応した断面図である図6並びに7に示されているよう
に、一般的なヘリカルばね31により増強され得る。
Claims (20)
- 【請求項1】 注射器に取着され、0.320mm未満の断面直径を有する
ニードルを支持したハブを具備し、このニードルは、両先端部がハブの両側より
夫々突出して、注射器内のカートリッジのシールを貫通するようにデザインされ
た第1の端部と、カートリッジから医薬を注入するように患者の皮膚に挿入され
るようにデザインされた第2の端部とを有する、患者により投与される注射のた
めに注射器に使用するための注射ニードルユニットにおいて、前記ニードルは、
材料における永久的な変形がなく、2%より大きい復元伸びを得ることの可能な
材料として規定された超弾性材料により形成されていることを特徴とする注射ニ
ードルユニット。 - 【請求項2】 前記ニードルは、所定の温度範囲で結晶構造が変化する特定
のグループの材料に属する超弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項
1の注射ニードルユニット。 - 【請求項3】 使用される前記超弾性材料は、NiTi合金であることを特
徴とする請求項2の注射ニードルユニット。 - 【請求項4】 前記NiTi合金は、少なくとも52%のNiを含み、残り
がTiと避けられ得ない不純物とからなることを特徴とする請求項3の注射ニー
ドルユニット。 - 【請求項5】 前記NiTi合金は、4%よりも多くない量の少なくとも1
種類の他の成分を含むことを特徴とする請求項3もしくは4の注射ニードルユニ
ット。 - 【請求項6】 前記ニードルは、硬化可能なもしくは熱可塑性の材料で形成
されていることを特徴とする請求項1の注射ニードルユニット。 - 【請求項7】 前記ニードルハブは、ベースと,雌ねじを有するスリーブと
を有し、このスリーブは、装着手段を構成し、注射器の装着部分の雄ねじと螺合
が可能であり、また、前記ニードルは、注入部分が前記ベースの一側から突出し
、後方ニードルがベースの他側から突出するようにして、前記ベースに固定され
ており、前記後方ニードルは、前記ベースの周縁から後方ニードルと同じ側にベ
ースに対して垂直に延びたスリーブにより囲まれている、ことを特徴とする請求
項1ないし6のいずれか1の注射ニードルユニット。 - 【請求項8】 前記ハブは、注射がなされる皮膚と当接するための当接面を
備えたニードルガイドと、前記当接面に開口したニードルガイドチャンネルとを
有し、このニードルガイドチャンネルを通して,ニードルは、当接面に対して移
動されて、この鋭利な先端が当接面から突出可能となっていることを特徴とする
請求項1ないし7のいずれか1の注射ニードルユニット。 - 【請求項9】 キャビティが、前記ニードルガイドチャンネルの開口の周り
で前記当接面に形成されており、このキャビティは、当接面にシールされたカバ
ープレートにより覆われていることを特徴とする請求項8の注射ニードルユニッ
ト。 - 【請求項10】 前記キャビティと面したカバープレートの面はつや消し処
理されていることを特徴とする請求項9の注射ニードルユニット。 - 【請求項11】 前記キャビティは、潤滑剤が充填されていることを特徴と
する請求項9の注射ニードルユニット。 - 【請求項12】 前記キャビティは、麻酔剤が充填されていることを特徴と
する請求項9もしくは11の注射ニードルユニット。 - 【請求項13】 前記ニードルの先端部が当接面の直下に位置するように、
ニードルハブとニードルガイドとの間でニードルが湾曲させるための強制手段が
設けられ、また、ニードルの先端は、当接面の直下に位置されており、さらに、
解放手段が、ニードルがこれの弾性力により真直ぐな形状に戻るように前記強制
手段を取り外すことを特徴とする請求項8ないし12のいずれか1の注射ニード
ルユニット。 - 【請求項14】 一般的なばね部材が、ニードルが真直ぐになるのを支持す
るように設けられていることを特徴とする請求項12の注射ニードルユニット。 - 【請求項15】 前記一般的なばね部材は、ニードルの湾曲部分に近接され
たリーフばねであることを特徴とする請求項14の注射ニードルユニット。 - 【請求項16】 後方ニードルの補強材が設けられていることを特徴とする
請求項1ないし15のいずれか1の注射ニードルユニット。 - 【請求項17】 前記後方ニードルの補強材は、超弾性ニードルの後方ニー
ドルを囲んだニードルハブと一体的なプラスチックニードルを有することを特徴
とする請求項16の注射ニードルユニット。 - 【請求項18】 前記後方ニードルの補強材は、ニードルハブに装着された
一般的なステンレススチールニードルであることを特徴とする請求項16の注射
ニードルユニット。 - 【請求項19】 第1の側面並びに第2の側面を備えたベースと、このベー
スの第1の側面から突出し、注射器の装着部分に装着され得る装着手段を構成す
るスリーブと、前記ベースの第2の側面から突出し、中でプラグが軸方向に変位
可能なハウジングと、前記ベースに固定され、ベースの第1の側面から突出した
後方ニードルを形成する部分を有するニードルとを具備し、ニードルの残りの部
分は、前記ベースの第2の側面から突出し、かつ前記ハウジングにより囲まれて
おり,また,前記ニードルは、注入部分が前記プラグの先端部から突出し、中間部
分がプラグの基端部分とベースの第2の側面との間で延びているようにして前記
プラグに固定されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1の注射
ニードルユニット。 - 【請求項20】 ガイド用の広がった凹所が、前記プラグと注入ニードルとの
間の移行部でニードルの周りに形成されていることを特徴とする請求項19の注
射ニードルユニット。
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