JP2009506814A - 事前充填され、その後に高圧蒸気滅菌器で滅菌されるように構成した注射器 - Google Patents

事前充填され、その後に高圧蒸気滅菌器で滅菌されるように構成した注射器 Download PDF

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Abstract

【課題】 製造コストを大幅に増加させず、注射器本体の材料が液体内で破損する危険を低減し、特定の能動的要素を高温で滅菌することを可能にする注射器を単純な手段で提供する。
【解決方法】 本発明は注射器(1)に関し、この注射器は本体を備え、本体は、内部環状へり(9)を具備し開口した上流端部と、オリフィスが形成された横壁によって閉鎖されている下流端部とを設けた円筒形側壁(3)を備えており、注射器はさらに、少なくとも1つの環状チャンバ(16、17)が間に画定される少なくとも2つの環状シールリップ(12、13、14)を設けたプランジャ(11)を装備したシャフト(10)を備えている。このシャフトは本体内を滑動することができ、また、内容物(18)によって少なくとも部分的に充填されるように設計された内部チャンバを本体内に画定する。本体内に設けられた搬送通路(21)は、プランジャが環状へりに当接している際に、プランジャの環状チャンバを本体の外部、又は本体の内部チャンバと連通させるように構成されている。
【選択図】 図3

Description

本発明は注射器に関し、特に、事前充填された後に、高圧蒸気滅菌器で滅菌されるように構成された注射器、及びパッケージと、このパッケージに封入された上述のような注射器とを備えた組立品に関する。
「事前に充填された」注射器は、すぐに使用できる、再使用不能な製品である。このタイプの注射器は、所望の液体で充填され、薬剤製造所にて工業滅菌される。容器/内容物の組立品の滅菌は、無菌状態において注射器を事前に滅菌された内容物で充填するか、あるいは、最後に容器/内容物の組立品を蒸気滅菌するかのいずれかの方法により達成される。本発明は後者の滅菌方法のみに関連している。
図1に、従来型の事前充填された注射器を縦断面図で示す。
注射器100は円筒形本体101を備えており、その下流端部は、「ルアー」又は「ルアーロック」タイプのアクセス部103を設けた壁102によって閉鎖されており、アクセス部103は後に取り外し可能なキャップ104で密封される。本体101の上流端部はロッド105を強制的に挿入できるように開口しており、ロッドはプランジャを形成しており、また、密封部を形成するピストン106が取り付けられており、概してピストンは、2つの環状チャンバ108、109を内部に画定する3つのシールリップ107を備えている。
ロッド105/ピストン106組立品は、例えば看護師によって押下されると、本体101内部で耐漏出的に滑動し、本体101内に収容されている液体110をアクセス部103から患者へと排出させることができる。
最後に、本体101の上流端部は、ロッド105/ピストン106組立品の端部停止部として機能し、本体101から外れることを防止するように設計された環状ビード111を備えている。
注射器100の充填及び滅菌の工業的処理は次のとおりに実施される:キャップ104を取り付け、充填し、ピストン106を挿入し、ロッド105を挿入しピストン上にねじ留めした注射器100を、剥ぎ取れる紙製の密封部によって閉鎖された熱形成プラスチック部分を備えるパッケージ(ブリスタパック)内に封入する。この紙は、水蒸気に対して浸透性があるが、一般に微生物は通さないという性質を持つ。
規制条件(酷く汚染されている対象物に対しても滅菌性が保証される)を満たす蒸気滅菌の場合には、いわゆる「湿」熱によって、少なくとも121℃の温度で少なくとも15分間滅菌を行う。これは、蒸気が、高圧蒸気滅菌器からの蒸気がパッケージの紙製密封部を通ってチャンバに到達したものであるか、又は蒸気が注射器の気化した内容物からのものであるかに関係なく、滅菌されるべき全ての部分をこの蒸気と接触させなければならないことを意味する。
しかし、ピストン106のリップ部107の間に形成された環状チャンバ108、109は密封されているため蒸気が届かない。そのため、滅菌は「乾」熱によるものとなる。その結果、これらの環状チャンバを滅菌するために、滅菌期間を、「湿」熱を使用する場合よりも遥かに長く設けることが必要になる(湿熱の場合の15分間よりも長い約60分間)。この延長された滅菌サイクルにより、次のようないくつかの大きな問題が生じる:
−製造コストが遥かに高額になる;
−注射器本体の材料(プラスチック添加物、又は例えばアルミニウムのようなガラス構成物質)が液体内で破損する危険が増加する;
−特定の能動的要素は、許容できない破損を生じてしまうため、121℃の温度で60分間滅菌することが不可能である。
本発明の目的は、注射器のコストを大幅に増加させることなく、単純な手段によって上述の問題を克服することである。
この目的のために、本発明はその第1の態様によれば注射器に関し、この注射器は、
−全体的に円筒形の側壁を設けた本体を備え、側壁は、内向き環状ビードが形成されている付近に開口した上流端部と、孔を設けている横壁により閉鎖された下流端部とを有し;
−プランジャを形成するロッドをさらに備え、ロッドはピストンを設けており、ピストンの一端は密封を形成し、少なくとも2つの環状シールリップを設け、これらリップ部の間には少なくとも1つの環状チャンバが画定され、ロッドは、本体内部に挿入され、内部に沿って滑動するように設計されている。
内部チャンバは、内容物によって少なくとも部分的に充填され、ピストンと本体の横壁との間に画定されるように設計されている。
本発明の総体的な定義によれば、注射器は連通手段をさらに備えており、連通手段は、注射器の本体内に形成され、ピストンの1又は複数の環状チャンバを本体の外部と連通した状態、あるいは本体の内部チャンバと連通した状態に配置するように設計されている。
実施時には、収容位置にある場合には(換言すれば、注射器が事前充填され、収容温度にある場合には)、連通手段はピストンの上流に位置し、注射器本体の内部チャンバ内の内容物の完全性に危険はない。
滅菌中、注射器内容物が気相に変じることで生じた本体内部の圧力によって、ピストンがビードと接触する。この連通手段によって、本体外部から(即ち、内部にて滅菌が実施されている高圧蒸気滅菌器のチャンバから)、又は、本体自体の内部から、換言すれば気相に変じた内容物から蒸気が流入することにより、ピストンの環状チャンバに達することが可能となる。無論、1つのチャンバを本体外部及び内部チャンバの両方と連通させることは、内部チャンバの完全性を危険に晒さなければ行えない。
したがって、本発明は、注射器ピストンのリップ部間の湿熱によって滅菌を可能するものであり、その結果、滅菌に要する熱量が大きく低下する。
有利なことに、この連通手段はまた、ピストンが環状ビードと接触している際に、少なくとも1つのシールリップの外面の少なくとも1つの領域を、本体の外部と、あるいは本体の内部チャンバと連通する状態に配置すると同時に、ピストンがこの位置にある際に、別の少なくとも1つのシールリップが本体の内部チャンバを密封するように設計されている。
本願明細書中では、「内部チャンバの完全性」という表現は 内部チャンバ内にいかなる生成物も浸入しておらず、注射器の本体から内容物が全く漏出していない(しかし、内容物はピストンの環状チャンバに達していてよい)状態を意味する。
説明全体を通して、「上流」、「下流」という用語を、使用中の注射器から排出される過程にある内容物の流れの方向を参照して使用している。
第1実施形態では、連通手段は、円筒形本体の側壁の内面に本質的に軸方向に形成された少なくとも1つの溝を備え、溝は本体の上流にて本体の外部へと続き、また、ピストンが内向き環状ビードと接触する際に、設けられた下流端部に、即ち、下流シールリップの上流、及び下流シールリップのすぐ上流に配置されているシールリップの下流にまで延び、溝の半径上の深さは、少なくとも上流シールリップの外面と本体の側壁の内面との間の密封を局所的に破壊するのに十分な深さである。
第2実施形態では、連通手段は少なくとも1つのオリフィスを備えており、オリフィスは、本体の側壁に形成され、また、ピストンが環状ビードと接触している際に、ピストンの1又は複数の環状チャンバを本体の外部と連通する状態に配置するように設計されており、オリフィスの下流縁は、ピストンが内向き環状ビードと接触している際に、下流シールリップの上流、及び、下流シールリップのすぐ上流に配置されたシールリップの下流に配置されている。
第3実施形態では、
連通手段は、円筒形本体の側壁の内面に形成された少なくとも1つのスロットを備えており、このスロットは、
−ピストンが内向き環状ビードと接触している際に、上流シールリップのすぐ下流に位置する上流シールリップの下流に位置する上流端部と、
−ピストンが内向き環状ビードと接触している際に位置する下流端部との間に延びており、
スロットの軸方向長さは、ピストンの総軸長さよりも短く、スロットの半径上の深さは、少なくとも下流シールリップの外面と本体の側壁の内面との間の密封を局所的に破壊するのに十分な深さである。
スロットは例えば環状であり、本体の円筒形側壁と同一の軸線を有していてよい。
1つの実行可能な実施形態では、ピストンが、2つの別個の環状チャンバを画定する3つの環状シールリップを具備しており、連通手段は、ピストンが本体内にあり、環状ビードと接触している際に、環状チャンバを、本体の外部と連通した状態、又は本体の内部チャンバと連通した状態で配置するように設計されている。
最後に、本発明は、第2の態様によれば、一方で、少なくとも一部が水蒸気浸透性である、本質的に耐バクテリア性のパッケージを備え、他方で、前出の請求項のいずれか1項に記載の注射器を備えた組立品であって、注射器はパッケージ内に封入されており、注射器の内部チャンバは少なくとも部分的に内容物で充填されている組立品に関する。
次に、本発明の多数の実行可能な実施形態を、添付の図面を参照しながら、非限定的な例として説明する。
注射器1は、第一に本体2を備えており、この本体は、軸4と平行した概して円筒形の側壁3を備えている。側壁3は開口した上流端部と、横壁5によって閉鎖されている下流端部を備えており、横壁5はオリフィス6を設け、このオリフィスから「ルアー」又は「ルアーロック」タイプの円錐形ノズル7が延びている。
本体の上流端部には、看護師が指で押圧する部分であるカラー8と、内向きの環状ビード9が設けられている。
注射器1はまた、プランジャを形成するロッド10を備えており、この下流端部はピストン11になっている。ピストン11は、本体2の側壁3の内面15と接触するように設計された、3つの環状シールリップ、即ち上流リップ部12、中間リップ部13、下流リップ部14を設けている。連続した2つのリップ部の間には環状チャンバが画定されている。したがって、例証の実施形態では、ピストン11は環状チャンバ16、17を備える。
注射器1(本体及びロッド)はここではプラスチック製であるが、ガラス製であってもよい。
ロッド10は、本体2内に挿入され、使用者が押圧すると本体内部に沿って耐漏液的に滑動するように設計されている。一般的には、ピストン11と本体2の内部にシリコンコーティングを施して、ピストンの滑動を容易にしている。
こうすることで、本体2内の、横壁5とピストン11の間に内部チャンバが画定される。内部チャンバは、医療用溶液、溶剤などの内容物18で充填される。また、通常は、この内部チャンバ内に気泡19(場合によって異なるが、例えば空気又は窒素)が残る。
最後に、注射器1は、本体2の横壁5に形成されたオリフィス6を閉鎖するための取り外し可能なキャップ20を備えている。
注射器1は事前に充填され、ロッド10とキャップ20を付けられた後に、先述したタイプのパッケージに入れられる。次に、このパッケージが、注射器1を蒸気滅菌する高圧蒸気滅菌器内に配置される。
本発明によれば、注射器1の本体2内には、ピストン11の環状チャンバ16、17を滅菌するために蒸気を通過させる連通手段が装備されている。
第1実施形態では、この連通手段は、図2、図3に示すように、内面15から、本体2の横壁に本質的に軸方向に形成された少なくとも1つの溝21から成る。溝21は、本体2の上流端部にて、ビード9を一部妨害する形で本体外部へと続いていることが好ましい。応用形では、1又は複数の溝21は本体外部へと続いている必要はないが、上流端部をビード9の下流面22付近に設けることができる。
溝21、又は各溝21は次の特徴を備える:
−ビード9の下流面22と溝21の下流端部の間の軸距離dは:
d>h12+h16+h13、及び、d<H−h14
−ここで、Hはピストン11の総軸長さであり、
−h12、h13、h14は、それぞれピストン11の上流12、中間13、下流14シールリップの軸長さであり、
−h16は、ピストン11の上流環状チャンバ16の軸長さであり;
−溝21の半径方向長さpは、上流シールリップ12及び中間シールリップ13の外面と本体2の側壁3の内面15との間の密封の一部を破壊できる長さである。
図2は、液体収容状態にある注射器1を示す(例えば、パッケージ内の注射器1は室温にある)。本体2の容量は所望の内容物量に合うよう適合させることができるため、この適合位置ではピストン11は溝21の下流に位置する。こうすることで、注射器1の内容物がピストン11の3つのリップ部12、13、14によって隔離される。チャンバ16、17は密封され、溝21は機能しなくなる。
滅菌サイクルの開始時に、パッケージ内の注射器1は室温に保たれた高圧蒸気滅菌器のチャンバ内に配置され、次に高圧蒸気滅菌器内部に圧力が確立される。注射器の内容物18は液相にあるため、ピストン11には、内容物を注射器1の本体から押し出すための圧力はかけられていない。いかなる場合にも、高圧蒸気滅菌器チャンバ内の圧力はロッド10に作用し、ピストン11を注射器1の本体2内に押入しようとする。そのため、ピストン11は常に内容物18を隔離できる位置にある。
高温蒸気滅菌器チャンバ内の温度は、絶対圧力が約2バールの状態で、徐々に上昇して121℃にまで達する。この時点で注射器1の内容物18は気化し、これにより本体2内部に圧力が生じる。個緒圧力は蒸気の温度に比例し、さらに注射器1の本体2内のガス(気泡19)の量の関数として変化する。
注射器1の本体2内の圧力が、ピストン11を滑動させるのに必要な力に加えて、高温蒸気滅菌器の圧力がロッド10に発する力よりも大きな力を生成する場合には、ピストンはビード9と接触するまで後退する(図3)。この時点で、高圧蒸気滅菌器チャンバ内の蒸気23が溝21内に入る。上述した寸法関係を仮定すると、蒸気23は環状チャンバ16、17内を通過し、これらのチャンバをいわゆる湿熱によって滅菌する。溝21の長さが、2つのチャンバ16、17を本体2の外部と連通させられるよう十分に長く、また、チャンバ内に汚染の危険を生じさせないよう十分に短いため、この位置にて、注射器1の内容物18はピストン11の上流リップ部14によって密封される。
注射器1の本体2の寸法と内容物18の容量は、滅菌中にピストン11がビード9としっかりと接触し、溝21に対して正確に位置決めされるように選択する。さらに、ピストン11の近似非圧縮性によって、上流リップ部14が溝21から或る距離で離間したままの状態となるため、内容物18の密封状態が維持される。
滅菌サイクルの最後(冷却段階)には、注射器1の本体2内の圧力が徐々に降下し、注射器1の内容物18が液体状態に戻る。高圧蒸気滅菌器チャンバ内の圧力が、ピストン11を滑動させるために追加された力に加えて、注射器1の内容物によって生成される力よりも大きな力を生じる場合には、ピストンは注射器1の本体2に沿って後退し、初期位置(図2)へと戻る。
図4、図5に示す第2実施形態では、連通手段は、本体2の側壁3に形成された少なくとも1つのオリフィス24から成る。このオリフィス24は円形又は星形であることが好ましく、また、ビード9の下流面22からそれぞれ距離d25、d26で離間した場所に上流縁25と下流縁26を設けており、したがって次式が得られる;
●d25>h12、及び、d25<h12+h16
●d26>h12+h16+h13、及びd26<H−h14
ここでもやはり本体2の寸法は内容物18の容量に適合されるため、内容物収容位置(図4)にあるピストン11は、チャンバ内の密封がオリフィス24の影響を受けないで済む距離でオリフィス24から離間する。しかし、オリフィス24は、滅菌中、ピストン11がビード9と接触すると蒸気23が流入できるよう、2つの環状チャンバ16、17を本体2の外部と連通した状態に配置するように設計されている。
最後に第3実施形態では、連通手段は、本体2の側壁3に内面15から形成された環状のスロット27である。このスロット27は上流端部28と下流端部29を設けており、さらに次の特徴を備えている:
−ビード9の下流面22とスロット27の上流端部28の間の軸距離d28は次式となり、
28>h12、及びd28<h12+h16
−ビード9の下流面22とスロット27の下流端部29の間の軸距離d28は、d29>Hとなり、
−スロット27の半径上の厚さp’ は、中間13リップ部及び下流リップ部14の外面と本体2の側壁3の内面15との間の密封の一部を破壊するのに十分なだけ厚く、
−スロットの軸長さ(d29−d28)は、ピストン11の総軸長さHよりも短い。
この最後の特徴によって、チャンバ内部が、収容位置とビード9との接触位置とのあいだにおいて、注射器1本体2の外部から密封される。
スロット27の応用形では、スロット27は本体2の周囲長さのほんの少しのみを占めていればよい。
上述した実施形態では、本体2は、ピストン11は収容位置にある場合にはスロット27から或る距離だけ離間して置かれるように(図6)、内容物18の容量に基づいて設計されているため、:したがって、チャンバ内の無傷状態はスロット27に影響されることはない。
滅菌中には(図7)、ピストン11がビード9に対して押圧されることで、スロット27が、環状チャンバ16、17と連通して本体2内に配置される。この実施形態では、ピストン11の環状チャンバ16、17を滅菌する蒸気が、高圧蒸気滅菌器チャンバからの蒸気によってではなく、注射器1の本体2の内容物18によって気体にて形成される。この実施形態の利点の1つは、ピストン11の下流リップ部を滅菌できることである。
そのため、本発明は、注射器が収容位置にあり、滅菌中のピストンの環状チャンバを包囲している際にピストンの上流に位置する蒸気連通手段を追加することにより、注射器内容物を高圧蒸気滅菌器チャンバ内の蒸気から隔離された状態に維持しながら、蒸気がピストンのリップ部間に流入できるようにする。
言うまでもないことであるが、本発明は、上で例証の方法によって説明した実施形態に限定されるのではなく、その反対に全ての応用形を包括する。具体的には、連通手段は、説明した3つのそれぞれの実施形態を適切に組み合わせた形態であってよい。
従来技術の注射器の縦断面図。 それぞれ内容物収容中、滅菌中における、本発明の第1実施形態による事前充填した注射器の部分縦断面図。 それぞれ内容物収容中、滅菌中における、本発明の第1実施形態による事前充填した注射器の部分縦断面図。 第2実施形態を示す、 図2、図3と同様な図。 第2実施形態を示す、 図2、図3と同様な図。 注射器の本体全体を示している第3実施形態を示す、図2、図3と同様な図。 注射器の本体全体を示している第3実施形態を示す、図2、図3と同様な図。

Claims (8)

  1. −本体(2)が全体的に円筒形の側壁(3)を備え、前記側壁(3)が、開口した上流端部と、オリフィス(6)の設けられた横壁(5)により閉鎖された下流端部とを備え、前記開口した上流端部の近くに内向き環状ビード(9)が形成され、
    −プランジャを形成するロッド(10)の一端にピストン(11)を備え、前記ピストン(11)には、少なくとも2つの環状シールリップ(12、13、14)を有するシールが形成され、これらシールリップ(12、13、14)の間には、少なくとも1つの環状チャンバ(16、17)が画定され、前記ロッド(10)が、本体(2)の内部に挿入され、前記本体(2)の内部に沿って滑動するように構成され、
    前記ピストン(11)と前記本体(2)の前記横壁(5)との間に画定される内部チャンバに、内容物(18)を少なくとも部分的に充填するように構成した注射器において、
    前記本体(2)に連通手段(21、24、27)を設け、前記ピストン(11)が前記本体(2)内にありしかも前記環状ビード(9)と接触した際に、前記ピストン(11)の前記1つ又は複数の環状チャンバ(16、17)を、前記本体(2)の外部又は前記本体(2)の内部チャンバと連通させるように前記連通手段(21、24、27)を構成したことを特徴とする注射器。
  2. 前記ピストン(11)が前記環状ビード(9)と接触している際に、少なくとも1つのシールリップ(12、13、14)の外面の少なくとも1つの領域を、前記本体(2)の外部又は前記本体(2)の内部チャンバと連通させるように前記連通手段(21、24、27)を構成し、一方、ピストン(11)がこの位置にある際に、別の少なくとも1つのシールリップが前記本体(2)の内部チャンバを密封し続けるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の注射器。
  3. 前記連通手段が、円筒形の前記本体(2)の前記側壁(3)の内面(15)に本質的に軸方向に形成された少なくとも1つの溝(21)を備え、前記溝(21)が前記本体(2)の上流端部で前記本体(2)の外部へ連通し、また、前記ピストン(11)が内向き環状ビード(9)と接触している際には、設けられた下流端部位置までのび、即ち、下流シールリップ(14)の上流、及び下流シールリップ(13)のすぐ上流に位置されているシールリップ(13)の下流にまでのび、前記溝(21)の半径上の深さ(p)が、前記少なくとも上流シールリップ(12)の外面と前記本体(2)の側壁(3)の内面(15)との間の密封を局所的に破壊するのに十分な厚さであることを特徴とする請求項1又は2に記載の注射器。
  4. 前記連通手段が、前記本体(2)の側壁(3)に形成された少なくとも1つのオリフィス(24)を備え、前記ピストン(11)が前記環状ビード(9)と接触している際に、前記ピストン(11)の1又は複数の前記環状チャンバ(16、17)を前記本体(2)の外部と連通させるように前記オリフィス(24)が構成され、前記ピストン(11)が前記内向き環状ビード(9)と接触している際に、前記下流シールリップ(14)の上流及び前記下流シールリップ(13)のすぐ上流に配置された前記シールリップ(13)の下流に前記オリフィス(24)の下流縁(26)が位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の注射器。
  5. 前記連通手段が、円筒形の前記本体(2)の前記側壁(3)の内面(15)に形成された少なくとも1つのスロット(27)を備え、前記スロット(27)は、
    −前記ピストン(11)が前記内向き環状ビード(9)と接触している際に、前記上流シールリップ(12)のの下流及び前記上流シールリップ(12)のすぐ下流に位置する前記シールリップ(13)の下流に位置する上流端部と、
    −前記ピストン(11)が前記内向き環状ビード(9)と接触している際に位置する下流端部と
    の間にのびており、
    前記スロット(27)の軸方向長さが、前記ピストン(11)の総軸長さよりも短く、前記スロット(27)の半径上の深さ(p’ )が、少なくとも前記下流シールリップ(14)の外面と前記本体(2)の側壁(3)の内面(15)との間の密封を局所的に破壊するのに十分な深さであることを特徴とする請求項1又は2に記載の注射器。
  6. 前記スロット(27)が環状であり、前記本体(2)の円筒形側壁(3)と同一の軸線(4)を有することを特徴とする請求項5に記載の注射器。
  7. 前記ピストン(11)が、2つの別個の環状チャンバ(16、17)を画定する3つの環状シールリップ(12、13、14)を備え、前記ピストン(11)が前記本体(2)内にあり、環状ビード(9)と接触している際に、環状チャンバ(16、17)の各々を、前記本体(2)の外部又は前記本体(2)の内部チャンバと連通させるように前記連通手段(21、24、27)が構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の注射器。
  8. 一方で、少なくとも一部が水蒸気浸透性である、本質的に耐バクテリア性のパッケージを備え、他方で、請求項1〜7のいずれか1項に記載の注射器(1)を備え、前記注射器(1)が前記パッケージ内に封入されており、前記注射器(1)の内部チャンバが少なくとも部分的に内容物(18)で充填されていることを特徴とする組立品。
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