JP2012200417A - Liquid medicine administration apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薬液投与装置に関し、例えば薬液を使用者の体内に投与する場合に適用して好適なものである。 The present invention relates to a drug solution administration device, and is suitable for application when, for example, a drug solution is administered into a user's body.
従来、薬液(インスリン)を投与する装置として、使用者の皮膚に付着させて用いられる携帯型の装置であって、薬液容器である外筒内に充填された薬液をシール部材(ピストン)を介して押し出すことにより体内に投与する、所謂シリンジポンプ型の装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a device that administers a drug solution (insulin) is a portable device that is used by adhering to a user's skin. A so-called syringe pump type device has been proposed that is administered into the body by being pushed out (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述した装置では、薬液容器である外筒とピストンとの間で薬液の漏れを防止するために例えば高分子材料(熱可塑性エラストマ)などでピストンを構成したり、ピストンの少なくとも外周部を高分子材料(熱可塑性エラストマ)などを設けるようになされている。 By the way, in the apparatus mentioned above, in order to prevent a chemical | medical solution from leaking between the outer cylinder which is a chemical | medical solution container, and a piston, a piston is comprised, for example with a polymeric material (thermoplastic elastomer) etc., or at least outer peripheral part of a piston is made. A polymer material (thermoplastic elastomer) or the like is provided.
一方、使用者に長時間に保持させる装置ではより小型化することが求められる。装置を小型化する場合、内部に搭載される電源も小さくしなければならず、これに伴って薬液を外部に送出する力もより小さくしなければならない。 On the other hand, it is required to further reduce the size of an apparatus that allows a user to hold it for a long time. In the case of downsizing the apparatus, the power source mounted inside must be reduced, and accordingly, the force for sending the drug solution to the outside must also be reduced.
しかしながら、シール部材であるピストンとして高分子材料(熱可塑性エラストマ)を使用する場合に、ピストンと外筒との間の摺動抵抗が大きいために供給電力を少なくすることができず、内部に搭載される電源が大きくなってしまい、小型化することができないといった問題があった。 However, when a high-molecular material (thermoplastic elastomer) is used as the piston that is the seal member, the power supplied cannot be reduced due to the large sliding resistance between the piston and the outer cylinder. There is a problem that the power source to be used becomes large and cannot be reduced in size.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型化し得る薬液投与装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a drug solution administration device that can be miniaturized.
かかる課題を解決するため本発明は、使用者の体内に薬液を投与するための薬液投与装置であって、該薬液を貯蔵する薬液貯蔵部と、薬液貯蔵部から使用者の体内へ薬液を送液する流路を形成する流路部と、流路部の途中に設けられたシリンダ部と、シリンダ部内を摺動するピストンとを有し、流路部は、薬液貯蔵部とシリンダ部とを接続する流入路と、シリンダ部と使用者の生体へと接続される流出路とから成り、流路部は、薬液貯蔵部からシリンダ部へと薬液が流れるように流入路上に設けられた該薬液の流れる方向を制御する第1の制限部と、シリンダ部から使用者の生体内へ薬液が流れるように、流出路上に設けられた該薬液の流れる方向を制限する第2の制限部とを有し、該ピストンは、シリンダ部の内径部の直径より直径が小さく、ピストン及びシリンダの間に液体と接することでその容積を変化させる容積変化部材が設けられている。 In order to solve this problem, the present invention provides a chemical solution administration device for administering a chemical solution into a user's body, the chemical solution storage unit storing the chemical solution, and the chemical solution being delivered from the chemical solution storage unit to the user's body. A flow path section that forms a flow path for liquid, a cylinder section provided in the middle of the flow path section, and a piston that slides in the cylinder section. The flow path section includes a chemical storage section and a cylinder section. The inflow path to be connected, and the outflow path to be connected to the cylinder part and the user's living body, the flow path part is provided on the inflow path so that the medicinal liquid flows from the medicinal liquid storage part to the cylinder part. A first restricting portion that controls the flow direction of the liquid and a second restricting portion that restricts the flow direction of the chemical solution provided on the outflow path so that the chemical solution flows from the cylinder portion into the living body of the user. The diameter of the piston is smaller than the diameter of the inner diameter part of the cylinder part. A volume changing member is provided between the piston and the cylinder to change the volume by contacting with the liquid.
これにより、ピストンをシリンダ部内で摺動させて薬液貯蔵部に貯蔵された薬液を流路部を介して使用者の体内に送液する際に、ピストンとシリンダとの間に設けられた容積変化部材である親水性ポリマーにより、ピストンとシリンダの間からの薬液の漏れを塞ぐと共に、ピストンの摺動抵抗を減少させることができる。 Thus, the volume change provided between the piston and the cylinder when the piston is slid in the cylinder part and the chemical liquid stored in the chemical liquid storage part is fed into the user's body through the flow path part. The hydrophilic polymer as a member can block the leakage of the chemical solution from between the piston and the cylinder and reduce the sliding resistance of the piston.
本発明によれば、ピストンがシリンダ内で摺動する際の摺動抵抗を減少させることができるので、ピストンを駆動させる駆動部に供給する電力を減少させることができ、これに伴い電源部を小型化することができ、かくして装置全体を小型化することができる。 According to the present invention, since the sliding resistance when the piston slides in the cylinder can be reduced, the power supplied to the drive unit for driving the piston can be reduced, and the power supply unit is It can be reduced in size, and thus the entire apparatus can be reduced in size.
以下に、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔1.薬剤投与装置の構成〕
図1に示すように、薬液投与装置1は、使用者の皮膚に貼り付けることにより保持されて使用される携帯型の装置であり、上側が開口し内部に空間が設けられた下筐体部2と該下筐体部2の開口に嵌合する上筐体部3により扁平な略直方体形状に形成される。
[1. Configuration of drug administration device]
As shown in FIG. 1, the
薬液投与装置1の大きさは、使用者の皮膚にはりつけることができる程度にまで小型化されていればよいが、例えば横32mm、縦44mm、高さ11mm略直方体形状が挙げられる。
The size of the drug
下筐体部2には、両面テープ等でなる貼付部4が底面2Aに設けられる。薬液投与装置1は、接着部4が使用者の皮膚に貼り付けられることにより該使用者に保持される。
The lower housing part 2 is provided with a sticking part 4 made of double-sided tape or the like on the bottom surface 2A. The medicinal-
薬液投与装置1は、下筐体部2の底面2Aに、内部に充填された薬液を使用者の体内へ投与するために該使用者の皮膚を穿刺するための針やカニューレ等でなる穿刺部5と、内部に設けられた薬液貯蔵部(図2)に薬液を注入するための注入路である注入部6とが設けられる。
The medicinal
薬液投与装置1は、図2に示すように、下筐体部2と上筐体部3とで形成される空間に注入部6、薬液貯蔵部7、基板部8及び送出部9が配される。
As shown in FIG. 2, the drug
薬液貯蔵部7は、柔軟性を有する材料により形成された容器(本実施の形態では2mL)である。薬液貯蔵部7を構成する材質としては、例えば、ポリオレフィンを含むものであるのが好ましく、特に好ましいものとして、ポリエチレンまたはポリプロピレンに、スチレン−ブタジエン共重合体やスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体等のスチレン系熱可塑性エラストマーあるいはエチレン−プロピレン共重合体やエチレン−ブテン共重合体、プロピレン−αオレフィン共重合体等のオレフィン系熱可塑性エラストマーをブレンドし柔軟化した軟質樹脂を挙げることができる。そして、薬液貯蔵部7には薬液が注入部6を介して外部から充填される。薬剤貯蔵部7に貯蔵される薬液としては、例えばインスリンや各種ホルモン、モルヒネなどの鎮痛薬、あるいは抗炎症薬剤などが挙げられる。基板部8は、電源電力を供給する電源部64(図10)や送出部9を制御する回路などが配される。 The chemical solution storage unit 7 is a container (2 mL in the present embodiment) formed of a flexible material. As a material constituting the chemical solution storage unit 7, for example, a material containing polyolefin is preferable, and particularly preferable examples include polyethylene or polypropylene, styrene-butadiene copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, and the like. And a soft resin obtained by blending and softening an olefinic thermoplastic elastomer such as an styrene thermoplastic elastomer or an ethylene-propylene copolymer, an ethylene-butene copolymer, or a propylene-α-olefin copolymer. And the chemical | medical solution storage part 7 is filled with a chemical | medical solution from the exterior through the injection | pouring part 6. FIG. Examples of the drug solution stored in the drug storage unit 7 include insulin, various hormones, analgesics such as morphine, or anti-inflammatory drugs. The substrate unit 8 is provided with a power supply unit 64 (FIG. 10) for supplying power supply power, a circuit for controlling the sending unit 9, and the like.
送出部9は、図2及び図3に示すように、ピストン11、CPU61(図6)の制御に応じて該ピストン11を往復駆動させる駆動部12、及び薬液貯蔵部7から穿刺部5まで薬液が流れる流路を形成する流路部13、一端が流路部13に接続され他端から挿入されるピストン11が内部で摺動されるシリンダ14、流路部13の流路の開閉を行い薬液の流れを制限する制限部15を含む構成とされる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the delivery unit 9 includes a
ピストン11は、駆動部12により駆動されてシリンダ14内で所定のストロークで摺動する。ピストン11の材質としては、例えば、ステンレス鋼、銅合金、アルミ合金、チタン材、ポリプロピレンやポリカーカーボネートなどの熱可塑性エラストマー等が挙げられ、その直径は例えば、0.8mm程度である。また、ピストン11はシリンダ14内を摺動することにより一定量の薬液を送液するが、そのストロークは例えば2mm程度である。
The
流路部13は、流入路を形成する吸込管13A、流出路を形成する送出管13B及びシリンダ部へと接続するための接続管13Cにより構成される。吸込管13Aは、一端が薬剤貯蔵部7に接続され、他端が接続管13Cと接続される。送出管13Bは、一端が穿刺部5と接続され、他端が接続管13Cと接続される。接続管13Cは、端部がそれぞれ吸込管13A及び送出管13Bと接続され、中央部分にシリンダ14が接続される。
The
制限部15は、第1の制限部を構成する吸込側蓋部21及び吸込側押付部23、第2の制限部を構成する送出側蓋部22及び送出側押付部24により構成される。
The restricting
吸込側蓋部21及び送出側蓋部22は、弾性変形可能な部材でなり、吸込管13A及び送出管13Bのそれぞれ他端に対して所定の間隔だけ離間して配される。吸込側押付部23及び送出側押付部24は、CPU61(図10)の制御に応じて動作するアクチュエータであり、吸込側蓋部21及び送出側蓋部22を吸込管13A及び送出管13Bの他端に押し当てることにより吸込管13A及び送出管13Bの他端をそれぞれ塞ぐ。
The suction-
シリンダ14は、ピストン11の直径より大きな内径で、一端が接続管13Cと接続され、他端側からピストン11が挿入され内部で摺動する。シリンダ14とピストン11との直径の差は、例えば0.01mm程度である。
The
送出部9は、薬液貯蔵部7から外部に薬液を送出する際、図3に示すように、ピストン11が最も押込まれる位置(以下、最押込位置とも呼ぶ)にきた時、吸込側押付部23を吸込側蓋部21から離して吸込管13A及び接続管13Cの間の流路を開放すると共に、送出側押付部24により送出側蓋部22を送出管13Bの他端に押し付けて送出管13B及び接続管13Cの間の流路を塞ぐ(図3(A))。
When sending the chemical solution from the chemical solution storage unit 7 to the outside, the delivery unit 9, as shown in FIG. 3, when the
そして送出部9は、ピストン11を最押込位置から最も引き戻される位置(以下、これを最引戻位置とも呼ぶ)までシリンダ14内で摺動させ(以下、この摺動方向を引戻方向とも呼ぶ)、薬液貯蔵部7に貯蔵された薬液を吸込管13A及び接続管13Cを介してシリンダ14内に吸い出す(図3(B))。
The delivery section 9 slides the
送出部9は、ピストン11が最引戻位置に移動されると、吸込側押付部23により吸込側蓋部21を吸込管13Aの他端に押し付けて吸込管13A及び接続管13Cの間の流路を塞ぎ(図3(C))、送出側押付部24を送出側蓋部22から離して送出管13B及び接続管13Cの間の流路を開放する(図3(D))。
When the
送出部9は、ピストン11を最引戻位置から最押込位置までシリンダ14内を摺動させ(以下、この摺動方向を押込方向とも呼ぶ)、シリンダ14の内部に吸い出された薬液を接続管13C、送出管13B及び穿刺部5を介して使用者の体内に送出する(図3(E)及び(F))。
The delivery unit 9 slides the
送出部9は、ピストン11を一往復させる動作(図3(A)〜(F))で所定量の薬液を使用者の体内に投与でき、この動作を設定された周期及び間隔で繰り返し行うことにより、所望の投与速度及び投与量で薬液を使用者に投与できる。 The delivery unit 9 can administer a predetermined amount of chemical into the user's body by the operation of reciprocating the piston 11 (FIGS. 3A to 3F), and repeatedly performs this operation at a set cycle and interval. Thus, the drug solution can be administered to the user at a desired administration rate and dosage.
駆動部12は、図4及びその断面図である図5に示すように、支持体31、軸支持体32、軸体33、振動体34、移動体35、軸当接体36及び締付体37を含む構成とされる。
As shown in FIG. 4 and FIG. 5 which is a cross-sectional view thereof, the
支持体31は、その一端側に設けられた軸支持体32を介して駆動部12の各部を支持する。また支持体31は、対向する面同士が所定間隔(ピストン11のストローク及び突出部35Bの幅を合わせた距離)離れるようにして移動体35の方向に移動制限部31A及び31Bが突設されており、該移動制限部31A及び31Bによりピストン11の移動を制限する。
The support 31 supports each part of the
軸支持体32は、軸体33が挿通される孔が設けられる。軸体33は、略円柱形状でなり、軸支持体32の孔に挿通されて軸方向に移動可能に支持される。軸体33の一端には、例えば電圧素子でなる振動体34が当接される。 The shaft support 32 is provided with a hole through which the shaft 33 is inserted. The shaft 33 has a substantially cylindrical shape, is inserted through the hole of the shaft support 32, and is supported so as to be movable in the axial direction. A vibrating body 34 made of, for example, a voltage element is brought into contact with one end of the shaft body 33.
振動体34は、CPU41(図7)の制御に基づいて電圧が印加されることにより、中央部分が周辺部分に対して押し出されるように湾曲する。このとき湾曲する方向は印加される電圧の方向によって異なる。具体的には、例えば電圧を印加していないときは平面状になっており、(図6(A))、図6(B)の方向(この方向を仮に正方向とする)に電圧を印加することで軸体33を押し出すように変形し、図6(B)とは反対方向(この方向を仮に負方向とする)に電圧を印加することで軸体33を引き戻すように変形する(図6(C))。 When a voltage is applied based on the control of the CPU 41 (FIG. 7), the vibrating body 34 is bent so that the central portion is pushed out with respect to the peripheral portion. At this time, the bending direction differs depending on the direction of the applied voltage. Specifically, for example, when a voltage is not applied, the surface is planar, and a voltage is applied in the direction of (FIG. 6A) and FIG. 6B (this direction is assumed to be a positive direction). Then, the shaft body 33 is deformed so as to be pushed out, and the shaft body 33 is deformed so as to be pulled back by applying a voltage in a direction opposite to that shown in FIG. 6 (C)).
軸体33は、軸支持体32を挟んで振動体34とは反対側で移動体35及び軸当接体36に締付体37を介して囲まれるようにして所定の摩擦力で挟持される。 The shaft body 33 is sandwiched by a predetermined frictional force so as to be surrounded by the moving body 35 and the shaft contact body 36 via the fastening body 37 on the opposite side of the vibration body 34 with the shaft support body 32 interposed therebetween. .
移動体35は、軸当接体36と対向する軸対向部35Aとは反対側にピストン11が接続される。
The moving body 35 is connected to the
また移動体35は、支持体31の移動制限部31A及び31Bの間で、移動体35が移動した際に移動制限部31A及び31Bの対向するそれぞれの面に当接するように所定幅の突出部35Bが設けられる。 The movable body 35 is a protrusion having a predetermined width so as to come into contact with the opposing surfaces of the movement restriction portions 31A and 31B when the movement body 35 moves between the movement restriction portions 31A and 31B of the support 31. 35B is provided.
駆動部12は、振動体34への印加電圧が緩やかに正方向に変化すると該振動体34が伸びて軸体33を押込方向に移動させる。このとき移動体35、軸当接体36、締付体37及びピストン11は、軸体33と移動体35及び軸当接体36との摩擦力により軸体33と共に押込方向に移動する。
When the voltage applied to the vibrating body 34 gradually changes in the positive direction, the driving
その後、駆動部12は、振動体34への印加電圧が急激に負方向に変化すると該振動体34が縮んで軸体33を引戻方向に移動させる。このとき移動体35、軸当接体36、締付体37及びピストン11は、慣性力が軸体33と移動体35及び軸当接体36との摩擦力に打ち勝つことにより軸体33が滑り、その位置に留まる。
Thereafter, when the voltage applied to the vibrating body 34 suddenly changes in the negative direction, the driving
このようにして駆動部12は、この1回の動作でピストン11を押込方向に微小量移動させる。微小量としては、例えば約0.2μm程度である。駆動部12は、これを所定回数繰り返し行うことによりピストン11を最引戻位置から最押込位置まで移動させる。例えば、駆動部12を10000回移動させることにより、2mm移動させることができる。このとき駆動部12は、移動制限部31Aに突出部35Bが当接することにより最押込位置より押込方向にピストン11が移動することを防止できる。
In this manner, the
一方、駆動部12は、振動体34への印加電圧が急激に正方向に変化すると該振動体34が伸びて軸体33を押込方向に移動させる。このとき移動体35、軸当接体36、締付体37及びピストン11は、慣性力が軸体33と移動体35及び軸当接体36との摩擦力に打ち勝つことにより軸体33が滑り、その位置に留まる。
On the other hand, when the voltage applied to the vibrating body 34 suddenly changes in the positive direction, the driving
駆動部12は、振動体34への印加電圧が緩やかに負方向に変化すると該振動体34が縮んで軸体33を引戻方向に移動させる。このとき移動体35、軸当接体36、締付体37及びピストン11は、軸体33と移動体35及び軸当接体36との摩擦力により軸体33と共に引戻方向に移動する。
When the voltage applied to the vibrating body 34 gradually changes in the negative direction, the driving
このようにして駆動部12は、この1回の動作でピストン11を引戻方向に微小量移動させる。微小量としては、たとえば約0.2μmである。駆動部12は、これを所定回数繰り返し行うことによりピストン11を最押込位置から最引戻位置まで移動させる。所定回数としては、たとえば10000回であり、これにより2mmピストン11を移動させることができる。このとき駆動部12は、移動制限部31Bに突出部35Bが当接することにより最引戻位置より引戻方向にピストン11が移動することを防止できる。
In this way, the
ところで図7に示すように、ピストン11の直径が0.8mmであるのに対してシリンダ14の内径が0.81mmであり、ピストン11とシリンダ14は5μmの間隔が設けられる。
Incidentally, as shown in FIG. 7, the diameter of the
そこで図8(A)に示すようにピストン11には、液体と接することでその容積を変化させる容積変化部材として、液体と接することで膨潤する親水性ポリマー41がプライマーを介して塗布される。この親水性ポリマー41は、液体と接する前はピストン11とシリンダ14の間の隙間よりも薄い状態で設けられ、液体と接した後はピストン11とシリンダ14の間の隙間より厚くなるように設定される。この容積変化部材としては、たとえばジメチルアクリルアミド−グリシジルメタクリレート共重合体が挙げられる。
Therefore, as shown in FIG. 8A, a hydrophilic polymer 41 that swells by contact with the liquid is applied to the
薬液投与装置1では、ピストン11がプライマーを介して親水性ポリマー41が塗布されてシリンダ14内に挿入される。その後シリンダ14内に薬液が入れられると、親水性ポリマー41が薬液と接することで膨潤し、ピストン11とシリンダ14の間を完全に埋める。これによりシリンダ14内に満たされた薬液がその間を通って外部に漏れることを防止することができる。
In the drug
ピストン11とシリンダ14の間を親水性ポリマー41でシールした際の薬液の漏れを確認するため、ピストン11の直径が1mmで、ピストン11とシリンダ14の間を5μm、10μm、15μm及び20μmと代えてピストン11を摺動させる実験を行った。
In order to confirm the leakage of the chemical solution when the space between the
図9に実験結果を示すように、ピストン11とシリンダ14の間が10μmの場合、薬液貯蔵部7に充填された薬液を全て送出するために必要な摺動回数である2000回を大幅に上回る6000回ピストン11を摺動させても、ピストン11とシリンダ14の間から薬液が漏れないことが確認された。
As shown in the experimental results in FIG. 9, when the distance between the
また、親水性ポリマー41が塗布されたピストン11の摺動抵抗を測定した。さらに、この実験との対比のために、直径3mm程度のピストンに対してシリンダとの間をシリコーンオイルが塗布された高分子材料(熱可塑性エラストマ)で塞いだシリンジの摺動抵抗も測定した。
Further, the sliding resistance of the
この実験では、親水性ポリマー41を塗布したピストン11の摺動抵抗は大よそ5gfであったのに対し、高分子材料(熱可塑性エラストマ)を使用した際の摺動抵抗は大よそ50gfであった。このように親水性ポリマー41を用いてピストン11とシリンダ14の間をシールすることにより摺動抵抗を大幅に減少させることができる。
In this experiment, the sliding resistance of the
〔2.薬液投与装置の電気的構成〕
薬液投与装置1は、図10に示すように、CPU(Central Processing Unit)61、ROM(Read Only Memory)62、RAM(Random Access Memory)63、電源部64、インターフェース部(I/F部)65、報知部66、駆動部12及び制限部15がバス67を介して接続される。
[2. Electrical configuration of drug solution administration device]
As shown in FIG. 10, the drug
CPU61、ROM62、RAM63、電源部64及び報知部66は、基板部8上(図示せず)に配される。電源部64は電池が適応される。報知部66は例えば音声で報知するためのスピーカや、光で報知するためのLEDなどが適応される。
The
インターフェース部65は、上筐体部3又は下筐体部2に配されユーザの入力命令を受け付けるボタン(図示せず)が適応される。またインターフェース部45の代わりに無線による通信を行うためのアンテナ及び通信回路からなる通信部を搭載し、本ポンプとは別体となる操作部(図示せず)から無線通信による入力命令を受け付ける方式でもよい。
The
CPU61は、ROM62に格納された基本プログラムをRAM63に読み出して実行することより全体を統括制御すると共に、ROM62に記憶された各種アプリケーションプログラムをRAM63に読み出して実行することにより各種処理を実行する。使用者は薬液投与装置1を操作し、制御部であるCPU61に指令を出すことで、CPU61は基本プログラムを読みだし、駆動部12及び制限部15を制御することで使用者へ薬剤が投与される。
The
CPU61は、薬液を使用者に投与する際、薬液投与プログラムをRAM63に読み出して実行することにより、図11に示すフローチャートに従った薬液投与処理を実行する。
When the medical solution is administered to the user, the
CPU61は、薬液投与処理を実行すると、薬液が注入部6を介して外部から充填され(ステップSP1)、貼付部2が使用者の皮膚に貼り付けられると共に穿刺部5が使用者の皮膚に穿刺された後(ステップSP2)、インターフェース部65を介して入力された投与量、投与速度などのパラメータを設定する(ステップSP3)。
When the
そしてCPU61は、設定されたパラメータに基づいて駆動部12及び制限部15を制御して薬液の投与を開始し(ステップSP4)、薬液貯蔵部7に貯蔵された薬液がすべて投与された場合(ステップSP5でYES)、処理を終了する。
Then, the
なお、薬液貯蔵部7に貯蔵される薬液量とピストン11が一往復した際に送出される薬液量が決められているので、CPU61は、ピストン11の往復回数に基づいて薬液貯蔵部7に貯蔵された薬液がすべて送出された(投与された)か否かを判断する。
Since the amount of chemical stored in the chemical storage 7 and the amount of chemical delivered when the
CPU61は、薬液貯蔵部7に貯蔵された薬液がすべて送出されていない場合(ステップSP5でNO)、ステップSP3で設定された投与量の薬液が投与されるまでステップSP5〜SP7を繰り返す。 CPU61 repeats step SP5-SP7 until the chemical | medical solution of the dosage set by step SP3 is administered, when all the chemical | medical solutions stored in the chemical | medical solution storage part 7 are not sent out (it is NO at step SP5).
CPU61は、ステップSP3で設定された投与量の薬液が投与された場合(ステップSP6でYES)、次に薬液を投与する入力命令がインターフェース部65を介して入力されるまで待ち受ける(ステップSP8)。
CPU61 waits until the input command which administers a chemical | medical solution next is input via the
〔3.動作及び効果〕
以上の構成において、薬液投与装置1は、薬液(薬液)が貯蔵される薬液貯蔵部から使用者の体内へ該薬液を送出するための流路部13と一端が接続されたシリンダ14の他端側でピストン11が摺動することにより該薬液を使用者の体内に送出する。
[3. Operation and effect)
In the above configuration, the drug
この薬液投与装置1では、ピストン11とシリンダ14の間に親水性ポリマー41が設けられる。この親水性ポリマー41によりピストン11とシリンダ14の間をシールすることにより、ピストン11とシリンダ14の間を通過して外部に漏れることなく、ピストン11がシリンダ14内で摺動する際の摺動抵抗を従来のように高分子材料(熱可塑性エラストマ)でシールした場合に対して大幅に減少させることができる。
In the drug
これにより薬液投与装置1では、ピストン11を駆動させる駆動部12に供給する電力を減少させることができ、これに伴い電源部45を構成する電池を小さくすることができる。かくして薬液投与装置1は、装置全体を小型化することができる。
Thereby, in the chemical
ところで、薬液が充填された外筒内で薬液をプランジャーで直接押し出すシリンジポンプでは、シリンジ内に薬液を充填させる体積を確保するため、シリンジ及びプランジャーの断面積が本発明のピストン11及びシリンダ14の断面積と比べて大きい。
By the way, in the syringe pump that directly pushes the chemical solution with the plunger in the outer cylinder filled with the chemical solution, the cross-sectional area of the syringe and the plunger is the
従って、薬液を押し出す際にプランジャーに加わる力も大きく内部圧力も大きくなるので、シリンジとプランジャーとに間が開いていると薬液が漏れやすいため高分子材料(熱可塑性エラストマ)等で完全にシールされて漏れを防止する。 Therefore, since the force applied to the plunger and the internal pressure increase when pushing out the chemical liquid, the chemical liquid is likely to leak if there is a gap between the syringe and the plunger, so it is completely sealed with a polymer material (thermoplastic elastomer). To prevent leakage.
このようにシリンジポンプでは、高分子材料(熱可塑性エラストマ)でシールするとプランジャーの摺動抵抗が大きくなるので、該摺動抵抗を減らすためにシリコーンオイルが外筒の内面やプランジャーの外周に塗布される場合がある。 As described above, in the syringe pump, if the polymer material (thermoplastic elastomer) is sealed, the sliding resistance of the plunger increases. Therefore, in order to reduce the sliding resistance, silicone oil is applied to the inner surface of the outer cylinder or the outer periphery of the plunger. May be applied.
しかしながら高分子材料(熱可塑性エラストマ)を用いている以上、上述の実験結果で示したように摺動抵抗を本願発明のように小さくすることができない。 However, as long as a polymer material (thermoplastic elastomer) is used, the sliding resistance cannot be reduced as in the present invention as shown in the above experimental results.
これに対して薬液投与装置1は、親水性ポリマー41がピストン11とシリンダ14の間をシールすると共に摺動抵抗を減少させる潤滑剤としても機能することにより、ピストン11がシリンダ14内で摺動する際の摺動抵抗を大幅に減少させることができる。
On the other hand, in the chemical
以上の構成によれば、親水性ポリマー41によりピストン11とシリンダ14の間をシールすることによりピストン11がシリンダ14内で摺動する際の摺動抵抗を大幅に減少させることができるので、ピストン11を駆動させる駆動部12に供給する電力を減少させることができ、これに伴い電源部45を構成する電池を小さくすることができ、かくして装置全体を小型化することができる。
According to the above configuration, since the hydrophilic polymer 41 seals between the
〔4.他の実施の形態〕
なお上述した実施の形態においては、ピストン11の直径を0.8mm、シリンダ14の内径を0.81mmとし、ピストン11とシリンダ14の間を10μmとした場合について説明した。本発明はこれに限らず、シリンダ14の内径は0.7mmから3mmまでとし、ピストン11とシリンダ14の間を2〜20μmとすることで、ピストン11とシリンダ14の間を親水性ポリマー41でシールする際の摺動抵抗を数2gf〜30gfまでに減少させることができることを確認した。
[4. Other Embodiments]
In the embodiment described above, the case where the diameter of the
また上述した実施の形態においては、ピストン11に親水性ポリマー41を塗布するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、シリンダ14の内面に親水性ポリマー41を塗布するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the case where the hydrophilic polymer 41 is applied to the
また上述した実施の形態においては、ピストン11を往復移動させるものとして駆動部12を適用するようにした場合について述べたが、ピストン11を往復移動させるものであれば、例えば、ギアが回転軸に取り付けられたDCモータを回転させ、該ギアを介して送りねじによりピストン11を往復移動させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また上述した実施の形態においては、支持体31の移動制限部31A及び31Bに移動体35の突出部35Bが当接することによりピストン11の移動を制限するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らない。
In the above-described embodiment, the case where the movement of the
例えば、図4との対応部分に同一符号を付した図12に示すように、駆動部112は、支持体31に代わって、移動制限部31A及び31Bの代わりにピストン位置検出部131Aが移動体35と対向する位置に配された支持体131が設けられる。
For example, as shown in FIG. 12 in which parts corresponding to those in FIG. 4 are assigned the same reference numerals, the drive unit 112 is replaced by a support 31 and a piston
ピストン位置検出部131Aは、移動体35の位置を検出することによりピストン11の位置が検出できるものであればよく、磁気センサ、超音波センサ又は光センサ(レーザー距離計)などが適用される。なお、磁気センサを適応した場合、突出部35Bを磁性体にすればよい。
The
駆動部112を用いた薬液投与装置100は、図10との対応部分に同一符号を付した図13に示すように、ピストン位置検出部131Aがバス67を介して各部と接続される。ピストン位置検出部131Aは、移動体35の位置を所定間隔ごとに検出するようになされており、移動体35に基づいてピストン11の位置を示す信号をCPU61に送出する。CPU61は、ピストン位置検出部131Aから供給されるピストン11の位置を示す信号に基づいて上述した薬液投与プログラム等を実行する。
In the drug
また上述した実施の形態においては、制限部15が吸込側蓋部21、送出側蓋部22、吸込側押付部23及び送出側押付部24により構成され、吸込側押付部23及び送出側押付部24を介して吸込側蓋部21及び送出側蓋部22を吸込管13A及び送出管13Bの他端に押し付けて流路部13の流路を薬液貯蔵部7から使用者の体内へ薬液が流れるよう制限するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、制限部15の代わりに自動弁又は一方向弁を設け、流路部13の流路を薬液貯蔵部7から使用者の体内へ薬液が流れるよう制限するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the restricting
本発明は、例えば医療分野に適用することができる。 The present invention can be applied to the medical field, for example.
1……薬液投与装置、2……下筐体部、3……上筐体部、4……貼付部、5……穿刺部、6……注入部、7……薬液貯蔵部、8……基板部、9……送出部、11……ピストン、12……駆動部、13……流路部、14……シリンダ、15……制限部、31……支持体、32……軸支持体、33……軸体33……振動体、35……移動体、41……親水性ポリマー41、50……実験装置、61……CPU、62……ROM、63……RAM、64……電源部、65……インターフェース部、66……報知部、67……バス。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該薬液を貯蔵する薬液貯蔵部と、
前記薬液貯蔵部から使用者の体内へ薬液を送液する流路を形成する流路部と、
前記流路部の途中に設けられたシリンダ部と、
前記シリンダ部内を摺動するピストンとを有し、
前記流路部は、前記薬液貯蔵部と前記シリンダ 部とを接続する流入路と、
前記シリンダ部と使用者の生体へと接続される流出路とから成り、
前記流路部は、前記薬液貯蔵部から前記シリンダ部へと薬液が流れるように前記流入路上に設けられた該薬液の流れる方向を制限する第1の制限部と、前記シリンダ部から前記使用者の生体内へ薬液が流れるように、前記流出路上に設けられた該薬液の流れる方向を制限する第2の制限部とを有し、
該ピストンは、前記シリンダ部の内径部の直径より直径が小さく、
前記ピストン及びシリンダの間に液体と接することでその容積を変化させる容積変化部材が設けられている
ことを特徴とする薬液投与装置。 A drug solution administration device for administering a drug solution into a user's body,
A chemical solution storage section for storing the chemical solution;
A flow path portion that forms a flow path for sending a chemical liquid from the chemical liquid storage section to the user's body; and
A cylinder part provided in the middle of the flow path part;
A piston sliding in the cylinder part,
The flow path section includes an inflow path connecting the chemical solution storage section and the cylinder section,
The cylinder part and the outflow path connected to the user's living body,
The flow path unit includes a first restriction unit that restricts a flow direction of the chemical solution provided on the inflow path so that the chemical solution flows from the chemical solution storage unit to the cylinder unit, and the cylinder unit to the user. A second restricting portion for restricting a flow direction of the chemical solution provided on the outflow path so that the chemical solution flows into the living body of
The piston has a diameter smaller than the diameter of the inner diameter portion of the cylinder portion,
A drug solution administration device, wherein a volume changing member is provided between the piston and the cylinder to change the volume of the piston by contacting the liquid.
ことを特徴とする請求項1に記載の薬液投与装置。 The drug solution administration device according to claim 1, wherein an inner diameter of the cylinder portion is 0.7 mm or more and 3 mm or less.
ことを特徴とする請求項1に記載の薬液投与装置。
2. The drug solution administration device according to claim 1, wherein a distance between the piston and the cylinder portion is 2 μm or more and 20 μm or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011067895A JP2012200417A (en) | 2011-03-25 | 2011-03-25 | Liquid medicine administration apparatus |
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